Med utgångspunkt i över 30 års erfarenhet av att driva jordobservationssatelliter utvecklar ESA fem nya typer av rymdfarkoster, så kallade Sentinel-satelliter. Varje Sentinel-uppdrag består av två identiska satelliter för att säkerställa maximal täckning av jorden.
Dessa ”ögon i himlen” kommer att skicka tillbaka enorma mängder data om jordytan och atmosfären. Denna information kommer att användas för att tillgodose Copernicus-programmets operativa behov.
Sentinel-1 är en radarbaserad bildtagningsmission som fungerar i alla väderförhållanden, både dag och natt. Bland dess många uppgifter ingår övervakning av havsisen i Arktis, kontroll av havsföroreningar (till exempel oljeutsläpp), kartläggning av markförskjutningar, studier av skogar, vatten och mark samt stöd till katastrofinsatser. Den polära satelliten Sentinel-1A sköts upp den 3 april 2014. Dess tvillingsatellit, Sentinel-1B, sköts upp två år senare, den 25 april 2016.

Sentinel-2 är ytterligare ett par satelliter i polär bana. De kommer att tillhandahålla detaljerade optiska bilder av vegetation, mark- och vattentäckning samt kustområden. Sentinel-2A sköts upp den 23 juni 2015. Sentinel-2B sköts upp den 7 mars 2017.

Sentinel-3:s olika instrument kommer att mäta havsytans höjd, temperaturen på land och vid havsytan samt havets färg (som beror på små levande organismer). Sentinel-3A sköts upp framgångsrikt den 16 februari 2016, medan Sentinel-3B är planerad att skjutas upp under 2017.
Både Sentinel-4 och Sentinel-5 kommer att övervaka luftkvaliteten, ozonskiktet, solstrålningen och klimatförändringarna. Sentinel-4 kommer att bestå av flera instrument ombord på två vädersatelliter av typen Meteosat Third Generation som kretsar i omloppsbana ovanför ekvatorn.

Sentinel-5-instrumenten kommer att placeras ombord på en MetOp Second Generation (MSG)-satellit i polär bana, som flyger på en betydligt lägre höjd än Sentinel-4.