Thăm dò trong không gian thực hiện với nhiều quan sát vật lý và địa vật lý, trong đó có các quan sát trọng trường và từ trường. Trong đó chương trình Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) thực hiện với 2 vệ tinh, dò tìm thay đổi trọng trường Trái Đất.

Đo sự thay đổi trọng trường và từ trường bằng tàu vũ trụ trên quỹ đạo cho phép xác định các chi tiết tinh tế của trường ở hành tinh được quan sát. Ví dụ, trong năm 1970, các nhiễu động trọng trường trên biển của Mặt trăng (Lunar maria) đã được đo lường thông qua tàu vũ trụ mặt trăng, dẫn đến việc phát hiện sự tập trung mật độ (mascons), bên dưới các bồn trũng Imbrium, Crisium, Nectaris và Humorum.[2]