Når en satellit er sendt op, afhænger missionens succes ofte af, om man kan kommunikere med den og følge dens fremskridt. Siden maj 1968 har de fleste af de satellitter, der er sendt op for ESA, været under kontrol af Det Europæiske Rumoperationscenter (ESOC) i Darmstadt, Tyskland.
Centret omfatter et hovedkontrolrum, som udgør omdrejningspunktet for aktiviteterne i de indledende faser af en mission. Når satellitten er i drift, overføres driften til mindre, dedikerede kontrolrum. ESOC's arbejde begynder, så snart en mission er sat på dagsordenen til undersøgelse. I takt med at missionen udvikler sig, undersøger ESOC alle aspekter af flyvekontrol, satellitdrift og kommunikation.
Når en satellit er sendt op, skal centret spore og styre satellitten. Dette indebærer blandt andet at sende kommandoer for at ændre rumfartøjets orientering eller bane samt at holde øje med, at den fungerer korrekt. ESOC overvåger også instrumenterne om bord og sender nye instruktioner, når det er nødvendigt.
En række missioner, der så ud til at være tabt, er blevet reddet af eksperter ved ESOC. Blandt dem er Hipparcos, som formåede at gennemføre sin treårige mission med kortlægning af stjerner, selvom den var strandet i en forkert bane.
