Vệ tinh KH-9 HEXAGON (biệt hiệu Chim Lớn) to bằng xe bus, chứa hơn 100km phim độ phân giải cao phục vụ các nhiệm vụ giám sát không gian. Mỗi đoạn phim rộng hơn 15cm bắt được hình ảnh một vùng địa hình dài tới 685km ở Nga hoặc Trung Quốc thời Chiến tranh Lạnh.

Các camera của HEXAGON quay tới quay lui khi vệ tinh này bay trên Trái đất. Các sĩ quan tình báo gọi quá trình này là “cắt cỏ”. Theo NRO, các vệ tinh gián điệp của cơ quan này có độ phân giải từ 0,6m đến gần 1m.

Mỗi nhiệm vụ của mỗi vệ tinh HEXAGON kéo dài khoảng 124 ngày. Vệ tinh phóng 4 khoang chứa phim để có thể gửi ảnh về Trái đất. Một máy bay sẽ được sử dụng để đón lấy khoang chứa phim (gắn dù) ngay trong không trung.

Phim ở trong hộp bảo vệ chứa các bức ảnh có độ phân giải cao chụp một số căn cứ tàu ngầm và hầm ngầm chứa tên lửa của Nga.

Trước khi hệ thống vệ tinh gián điệp HEXAGON được hoàn thành, hệ thống do thám GAMBIT của NRO có nhiệm vụ giám sát các mục tiêu cụ thể trên khắp thế giới.

GAMBIT 1, hệ thống ban đầu của chương trình vệ tinh, được phóng lần đầu tiên vào năm 1963, mang theo camera KH-7 có tiêu cự gần 2m để thu thập thông tin về năng lực kỹ thuật và khoa học nước ngoài đe dọa an ninh của Mỹ. Hệ thống vệ tinh GAMBIT thứ 2 được phóng năm 1966, mang theo camera có tiêu cự hơn 4,4m.

Chương trình vệ tinh GAMBIT hoạt động từ tháng 7/1963 đến 4/1984. Các vệ tinh đều cồng kềnh và được phóng từ căn cứ không quân Vandenberg. Những vệ tinh đầu tiên dài 4,5m, rộng 1,5m, nặng 523kg. Vệ tinh GAMBIT 3 có cùng chiều rộng nhưng dài hơn (9m), nặng hơn (1.873kg).

Không giống những vệ tinh HEXAGON sau đó, các vệ tinh GAMBIT được thiết kế cho những sứ mệnh ngắn ngày. Sứ mệnh trung bình của GAMBIT 1 kéo dài 6 ngày rưỡi. Có tất cả 38 lần phóng, trong đó có 10 lần thất bại, theo tài liệu của NRO.

Trung bình, nhiệm vụ của các vệ tinh GAMBIT 3 kéo dài khoảng 31 ngày. Có tổng cộng 54 lần phóng, trong đó 4 lần thất bại.

Giống như chương trình HEXAGON và CORONA, các vệ tinh GAMBIT gửi phim về Trái đất qua những khoang chứa và được máy bay đón lấy. GAMBIT 1 có khoảng 914m phim, còn GAMBIT 3 có tới 3.731m phim, theo tài liệu của NRO.