在1946年5月2日的一份报告《试验环球宇宙飞船初步设计》（Preliminary Design for an Experiental World-Cirg Spaceship）中，格拉斯飞机制造公司（Douglas Aircraft Corporation）研究分析了卫星在科技军途的潜在价值，包括“观测”途。几乎9年，1955年3月16日，国空军布了“常规战需求80号令”（General Operational Requirement No.80），正式确立先进侦察卫星的需求。在此的5年中，国侦察卫星计划经历了的展演变。空军的计划最初被定名先进侦察系统（Advanced Reaissance System），“哨兵”（SENTRY），最是“卫星反导弹观测系统”（Satellite Anti-missile Observation System）。
考虑需花费量的间才实现卫星反导弹观测系统计划的最初目标——通电子手段传回图像——艾森豪威尔（Dwight D.Eisenhower）总统1958年2月批准将该计划列中央情报局的一项目。一项目被命名“日冕”（A），其目标就是研制通胶卷筒传回图像的卫星。1960年6月，卫星反导弹观测系统继续现各类问题，迫使艾森豪威尔总统令重新审查一计划。重新审查1960年8月25日宣告结束，艾森豪威尔总统在一次议接受建议，简化该项目的管理程序。新的管理程序确立空军部长项目总监垂直管理权力，取消了包括空军参谋在内的诸中间官僚环节。
1960年8月31日，空军部长杜德利·夏普（Dudley C.Sharp）令在己的办公室内部立一“导弹卫星系统办公室”（Offiissile and Satellite System），帮助部长“免除其指挥、监督控制卫星反导弹观测系统项目的责任”。同一，夏普指示在加利福尼亚的“空军弹导弹联队”总部设立卫星反导弹观测系统项目办公室，空军部长办公室的现场分支。命令指示，“该办公室主任负责并直接向空军部长汇报”。
些命令空军计划确立了一套新的管理体系，但丝毫有影响中央情报局的“日冕”计划管理体系。，一系列的件人变动促了国侦察机构的产生。其中包括两名重量级的总统科顾问，詹姆斯·基安（James Killian）埃德温·兰德（Edwin Land）。再国空军中央情报局在U-2、“牛车”“日冕”的功合，正是些项目推动两机构实现了长期、制度化的合。
随着约翰·肯尼迪入主白宫，空军副部长约瑟夫·查理克（Joseph Charyk）应基安兰德求提了一份报告，建议就卫星侦察立国统一的协调机构。7月中旬，国防部长罗伯特·麦克纳马拉（Robert Mamara）求查理克草一份特别的文件，使其建议付诸实施。最初的原始建议，最文件形程中有一项关键的改变，就是，协调机构的职责从卫星侦察扩展至禁区空中侦察，包括卫星侦察选择的人力操非人力操的空中飞行系统等一系列职责。
1961年9月6日，中央情报局代理局长查尔斯·卡贝尔（Charles Pearre Cabell）将军国防部副部长罗斯维尔·吉尔帕特克（Roswell Gilpatric）共同签署了一份合协议，立国侦察局，中央情报局空军的联合行动机构。1962年，国海军空中侦察力量——GRAB电子情报卫星，并入该办公室。保证最初“母体”的质，未30年国侦察局架构的根本，包括一名局长（最终是一名副局长）、一参谋部（由一名空军准将负责，直接向局长汇报）三项目部：“项目A”（位埃尔塞贡空军特殊项目办公室）；“项目B”（中央情报局的U-2，“牛车”卫星活动）；“项目C”（海军，最初总部位华盛顿州）。1963年初，空军的二重部分——“项目D”立项，最初是了完被命名R-12的项目（随SR-71项目，是“牛车”的国空军版）。“项目D”承担TAGBOARD/D-21无人驾驶侦察机项目一非侦察项目——R-12拦截机。“项目D”一直属国侦察局的一部分，直1969年SR-71项目移给空军战略司令部；1970年或1971年“项目D”正式解散。
一机构秘密存在了30年，1992年，国侦察局存在的“实”解密。中央情报局局长罗伯特·盖茨面参众两院情报监督委员的联合公听证，宣布了重组计划。他声称，“国情报界机构将进行意义深远的内部重组，有责任设计、建立并实施我的空中侦察力。”
重组涉及三主业务处，替换字母顺序编号的项目办公室——图像情报处、信号情报处，及通信系统采办行动处——每处既负责情报获取，又负责监督合同研究机构及定购运相关的航器面站。
国侦察局总部位弗吉尼亚州尚蒂伊，是一座具有四办公区域的建筑，靠近杜勒斯国际机场。服务国侦察局的政府工人员，绝部分空军、中央情报局、国安全局海军。1997年，国侦察局2753名雇员中，1456人空军（占53%）、649人中央情报局（占24%）、412人国安全局（占15%），214人海军（占8%），有22人其他部门，国防部情报局陆军（少百分一）。2006年3月，国政府审计署（Gover Atability Office）估计，空军人员占据国侦察局全部雇员的57%。随着与工程办公室解散，中央情报局委派在国侦察局的人员被限定在科技处行动区域。今，国侦察局的政府工人员全部约2800人，虽该局的合同承包人员达数千人，他或者在国侦察局总部工，或者在承包商的公司负责国安分局的项目。国侦察局2013年度预算需求是103亿元。
正项目ABC的架构运营了数十年，国侦察局同是根据两份授权准许文件运营了数十年：一份是1964年国防部令，一份是1965年中央情报局长国防部长联合签署的协议。2009年，凭借2010年度预算国情报授权法案，国批准授权国情报总监国防部长国侦察局制定一份新的章程，更新1965年双方签署的协议。
2010年9月21日，国情报总监詹姆斯·克拉珀二世（James R.Clapper Jr.）与国防部长罗伯特·盖茨签署一份关国侦察局的合备忘录，明确详细说明，国侦察局负责“研究、获取、实施空中系统行动相关数据的处理，搜集情报”。合协议确切说明，国侦察局长承担三明确的职责：管理运国侦察局各项任务、担任国防部长国情报总监的空中侦察首席顾问，及共同分担“领导管理国安全航部门”的责任。份协议确定，国侦察局长必须建立并主持“空中侦察顾问组”（Overhead Reaissance Advisroup），担任国侦察局长的空中侦察首席顾问。
2011年6月布的一份更详尽的国防部长令，被视国侦察局目前的行动章程。份部长令重申协议中的任务使命，除其他主题外，继续探讨组织机构管理、行动相关的责任与（包括军方、情报界、安全反情报部门提供支持）、立空中侦察顾问组情报获取。该项命令中关键一条是“空中侦察”的定义。术语传统意义既包括太空，包括在禁入区实施飞越领空的空中侦察行动，说明国侦察局参与了太空空中侦察系统（载人无人驾驶）的制定与实施。，该项命令将空中侦察定义“太空基实施的活动，其主目的是展，或够展情报搜集活动”，暗示国侦察局在空中侦察系统方面将不挥。一定义明确，空中侦察包括“联合研究与、获取、测试评估由卫星实施或通卫星实施的侦察系统行动及通讯、数据处理，航及其装备的指令控制”。不仅此，命令明确规定，国侦察局局长必须确定某一特殊通信焦点，代表国侦察局国防部长直接领导的“特殊通信企业办公室”（Special unicatioerprise Office）的特殊意义，反映国侦察局数据滤的重——通其卫星接收传递传感器获的数据。
目前的组织架构，
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