1999年，史丹佛大學的羅伯特·特威格斯教授和加州州立理工大學的喬迪·普伊格-蘇阿里教授開始著手規範衛星業務。他們設計了一種小型軌道單元——一個邊長四英寸、帶有金屬支腳的立方體——其寬度足以容納太陽能電池，設計靈感來自豆豆娃的塑膠展示盒。他們的「立方體衛星」內部空間足以容納電腦主機板和其他一些必要的部件，用於在太空進行一些有限的實驗，例如監測天氣或拍攝地球照片。這種設計將顯著降低學生在太空進行實驗的成本。立方體衛星可以與規模更大、成本更高的任務同時發射，並搭乘這些任務的軌道，從而降低衛星入軌的成本。
設計完成後，普伊格-蘇阿里開始與美國三個定期發射衛星的機構——國家偵察局、國防部太空測試計劃和美國國家航空航天局（NASA）——合作，說服他們在盡可能多的發射任務中建造適合立方體衛星的發射平台。同時，加州理工大學（Cal Poly）的航空航天工程系已成為NASA的標準資訊中心，負責測試每顆學術衛星，以確保立方體衛星在發射過程中不會因震動而解體，碎片不會飛濺到火箭上。加州理工大學和史丹佛大學共同維護一個論壇，並將所有標準發佈在CubeSat.org網站上。
由於發射計劃眾多，一名本科工程系學生可以在大一設計一顆立方體衛星，並在畢業前看到它進入太空。特威格斯和普伊格-蘇阿里的努力正在發揮作用。自2001年以來，已有約50顆立方體衛星進入太空。兩人於2003年發射了他們的第一顆立方體衛星，並花費了10萬美元的科學研究經費將其搭載在俄羅斯第聶伯河號火箭上。 2009年12月，SpaceX公司的獵鷹9號火箭發射時，搭載了六顆立方體衛星，它們每次三個被裝入一個名為「多皮衛星軌道部署器」（P-POD）的彈簧式彈出容器中，該容器由加州理工大學（Cal Poly）開發。有效載荷展開後，P-POD的艙門彈開，彈簧將三顆衛星推入軌道，衛星展開太陽能板並開始向地面上的設計者傳輸訊息。今年至少有三枚火箭將發射，火箭上可以搭載立方體衛星，其中包括 NROL-36，它可以搭載 11 顆立方體衛星。
由於發射計畫如此之多，近百所參與立方體衛星研發的學院中，本科工程系學生可以在大一設計一顆立方體衛星，並在畢業前看到它進入太空。去年，加州理工大學（Cal Poly）研究生羅蘭·科埃略（Roland Coelho）在填寫立方體衛星的飛行前調查問卷時，加州范登堡空軍基地的靶場安全官一臉疑惑地走過來問：“問卷上問你是否需要軍方車隊護送。” “你不需要？”
“哦，對，”科埃略回答說，“它能放進我車的後備箱裡。”
目前許多在軌運行的學術立方體衛星會向地球上的業餘無線電愛好者報告其位置、電池壽命和觀測結果，後者再將資訊轉發給發射學校。但相關項目正變得越來越雄心勃勃。美國空軍計畫使用兩顆聯網的立方體衛星來監測地球大氣層，並提供世界上首個即時空間天氣觀測數據。佛蒙特州技術學院的卡爾布蘭登正在開發一種離子推進立方體衛星系統，他表示該系統能夠自主飛向月球。
普伊格-蘇阿里和查爾斯·斯科特·麥吉利夫雷去年離開波音公司，此前他們曾領導一個小型衛星開發團隊。如今，他們創立了自己的公司Tyvak，專門為私人客戶和美國政府以合約形式生產立方體衛星。同時，一個標準化組件市場也應運而生，其中以史丹佛大學工程學教授安德魯·卡爾曼的Pumpkin公司為首，該公司已向100多家大學、政府機構和非營利組織出售了立方體衛星套件。卡爾曼表示，一旦人們開始將立方體衛星視為一次性用品，用現成的組件組裝，並一次發射100顆，那麼這些設備才算真正成熟。 「如果我們發射一批用安卓手機組裝的衛星，應用程式開發者就能暢想出在太空中放置什麼，」他說。
如今，建造一顆立方體衛星的成本低至10萬美元，而租用像獵鷹9號這樣的火箭的運載位置也只需25萬美元左右。在航空航太領域，這簡直是九牛一毛。低成本也使得失去一顆立方體衛星的損失尚可接受。去年三月，一枚搭載NASA「榮耀」衛星和三顆立方體衛星的火箭墜入大海。 「我們當時很沮喪，」目睹了發射失敗的科埃略說道，「但NASA損失了一顆價值4億美元的衛星。」事實上，其中一顆丟失的立方體衛星是它的複製品。去年十月，它的複製品成功進入太空。
如何為太空飛行準備立方體衛星
立方體衛星的發射前指南規定，衛星尺寸必須為10公分×10公分×11公分（多出的1公分是用於安裝金屬腳），重量不得超過1.3公斤。衛星在離開彈簧式發射容器之前必須保持完全關閉狀態－沒有任何形式的電源；任何異常訊號都可能幹擾主有效載荷的電子設備或火箭的導引系統。此外，團隊必須在離開地球五年內提交詳細的脫軌計畫——即透過傾斜衛星使其在大氣層中解體——否則衛星可能在發射前就被摧毀。
