Kun satelliitti on laukaistu, sen tehtävän onnistuminen riippuu usein kyvystä olla yhteydessä siihen ja seurata sen etenemistä. Toukokuusta 1968 lähtien suurin osa ESA:n puolesta laukaistuista satelliiteista on ollut Saksan Darmstadtissa sijaitsevan Euroopan avaruusoperaatiokeskuksen (ESOC) valvonnassa.
Keskukseen kuuluu päävalvomo, joka toimii toiminnan keskuksena tehtävän alkuvaiheissa. Kun satelliitti on otettu käyttöön, toiminta siirretään pienempiin, erikoistuneisiin valvomoihin. ESOC:n työ alkaa heti, kun tehtävä on alustavasti otettu tutkittavaksi. Tehtävän edetessä ja kehittyessä ESOC tutkii kaikkia lennonohjauksen, satelliittitoiminnan ja viestinnän näkökohtia.
Kun satelliitti on laukaistu, keskuksen on seurattava ja ohjattava sitä. Tähän kuuluu komentojen lähettäminen avaruusaluksen asennon tai kiertoradan muuttamiseksi sekä sen toiminnan tarkkailu sen varmistamiseksi, että se toimii moitteettomasti. ESOC valvoo myös aluksella olevia mittalaitteita ja lähettää uusia ohjeita tarvittaessa.
ESOC:n asiantuntijat ovat pelastaneet useita tehtäviä, jotka näyttivät menetetyiltä. Niihin kuuluu Hipparcos, joka onnistui saattamaan kolmivuotisen tähtikartoitustehtävänsä päätökseen huolimatta siitä, että se oli juuttunut väärälle kiertoradalle.
