I 1945, mens han fremdeles var i RAF, publiserte Clarke en vitenskapelig artikkel, «Extra-terrestrial Relays». Artikkelen antas å være det første arbeidet som beskriver hvordan kunstige satellitter i geostasjonær bane kan anvendes for telekommunikasjon. Senere korresponderte Clarke med amerikanske forskere om muligheten for å bruke satellitter i meteorologien. Hans visjonære arbeide for romforskningen innbrakte ham senere i livet en rekke internasjonale æresbevisninger. Den internasjonale astronomiske union har oppkalt den geostasjonære banen 36 000 kilometer over ekvator etter ham, og gitt den navnet The Clarke Orbit.