Внеатмосферные обсерватории, аппараты, оснащённые приборами для астрономических и геофизических наблюдений, выводимые за пределы земной атмосферы или в её верхние слои с помощью баллонов (см. Баллонная астрономия) или в виде геофизических ракет, искусственных спутников Земли и космических зондов. Наиболее продолжительные и разносторонние наблюдения могут быть осуществлены с помощью спутниковых (орбитальных) В. о. и В. о., установленных на Луне. Астрономические В. о. служат для наблюдений небесной сферы в целом, отдельных звёзд и туманностей в участках спектра, недоступных для наземных наблюдений. Особый тип астрономических В. о. представляют солнечные В. о., предназначенные для исследования Солнца в коротковолновой части спектра и радиодиапазоне излучения. Такими В. о. являются разработанные в США орбитальные астрономические обсерватории для картирования небесной сферы с помощью телевизионного оборудования в четырёх спектральных полосах с длиной волны менее 1100 Å а также широкополосной спектрофотометрии отдельных звёзд и туманностей в диапазоне 800— 3000 Å. На советском искусственном спутнике Земли «Космос-215» велись астрономические наблюдения с помощью 10-см телескопов, снабжённых узкополосными детекторами с полосой около 100 Å, работавшими в диапазоне 1000—3000 Å, рентгеновского телескопа и фотометра, чувствительного к видимому свету. Солнечными В. о. являлись советские спутники «Космос-160» и «Космос-230», исследовавшие локализацию, размеры и структуру областей рентгеновских вспышек на Солнце, и некоторые др. В США к космическим аппаратам этого типа относятся орбитальные солнечные обсерватории, изучающие солнечную активность, корону Солнца и др., а также спутники «Солрад», регистрирующие и передающие в натуральном масштабе времени данные о вызванных вспышками вариациях коротковолнового излучения Солнца.
Геофизические В. о. проводят геофизические измерения по широкой комплексной программе — атмосферные, магнитные, ионосферные и другие наряду с измерением параметров (например, излучений Солнца), связанных с измеряемыми геофизическими характеристиками. Такими спутниками являлись 3-й советский искусственный спутник Земли, советские спутники серии «Электрон», американские орбитальные геофизические обсерватории и полярные геофизические обсерватории. Проектируются В. о. с научным персоналом на борту. Новые научные перспективы открываются с созданием лунных обсерваторий. Первые долговременные астрономические наблюдения на Луне выполнены с советской самоходной лаборатории «Луноход-1» (начало работы 18 ноября 1970), оборудованной рентгеновским телескопом для изучения интенсивности и структуры внегалактического рентгеновского фона и отдельных источников и аппаратурой для исследований потоков корпускулярного излучения.
