La primera velocidad cósmica se corresponde con la de un satélite en una órbita del radio terrestre. Al estar en la órbita la aceleración de la gravedad es la aceleración centrípeta del movimiento circular:

La mínima velocidad que se debe imprimir a un cuerpo para que entre en órbita circular alrededor de la Tierra, despreciando el rozamiento del aire, se denomina velocidad de satelización o primeravelocidad cósmica. Su valor se halla sustituyendo en la expresión de vc el radio R y la m de la Tierra:

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Llamamos velocidad de escape o segunda velocidad cósmica a la mínima velocidad que se debe imprimir a un cuerpo para que abandone la Tierra. La mínima velocidad se obtendrá si el cuerpo "llega al infinito" con velocidad nulff.jpga, por lo que su valor se podrá hallar sustituyendo la m y el radio de la Tierra en la expresión de la velocidad parabólica:

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Por último se denomina tercera velocidad cósmica a la mínima velocidad que se debe imprimir a un cuerpo para que, partiendo de la Tierra, abandone el Sistema Solar. Dicha velocidad se calcula igual que la anterior, pero considerando la m del Sol y tomando como r la distancia de la Tierra al Sol, D:
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Si el cuerpo se lanza en la dirección del movimiento de la Tierra en torno al Sol (unos 29,7km/s, supuesta la órbita de la Tierra circular), dicha velocidad se reduce a 12,3 km/s.

A menudo interesa, especialmente para telecomunicaciones, que un satélite artificial se mantenga ubicado sobre la vertical de un cierto lugar. Ello equivale a decir que la velocidad angular del satélite (supuesto en órbita circular) sea la misma que la de la Tierra (w).
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elevando dicha expresión al cuadrado:
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es decir:
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Según la tercera ley de Kepler:

por lo que
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donde w es la duración de un día sidéreo en tiempo solar medio (86.164 segundos de t.s.m.). Si h es la altura del satélite sobre la superficie de la Tierra y R es el radio de la Tierra es

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Los satélites situados a dicha altura se denominan sincrónicos o geoestacionarios.