Når en satellitt er skutt opp, avhenger ofte suksessen til oppdraget av evnen til å kommunisere med den og følge med på fremdriften. Siden mai 1968 har de fleste satellittene som er skutt opp for ESA vært under kontroll av Det europeiske romoperasjonssenteret (ESOC) i Darmstadt i Tyskland.
Senteret omfatter et hovedkontrollrom, som utgjør aktivitetssenteret i de første fasene av et oppdrag. Når satellitten er i drift, overføres driften til mindre, dedikerte kontrollrom. Arbeidet ved ESOC starter så snart en oppdrag er satt opp til vurdering. Etter hvert som oppdraget utvikler seg, undersøker ESOC alle aspekter ved flykontroll, satellittdrift og kommunikasjon.
Når en satellitt er skutt opp, må senteret spore og styre den. Dette innebærer blant annet å sende kommandoer for å endre romfartøyets orientering eller bane, samt å holde øye med at den fungerer som den skal. ESOC overvåker også instrumentene om bord og sender nye instruksjoner når det er nødvendig.
En rekke oppdrag som så ut til å være tapt, har blitt reddet av eksperter ved ESOC. Blant disse er Hipparcos, som klarte å fullføre sitt treårige oppdrag med å kartlegge stjernene, til tross for at den hadde havnet i feil bane.
