1999年，斯坦福大学的Robert Twiggs教授和加州理工大学的Jordi Puig-Suari教授开始着手标准化卫星业务。他们设计了一种小型轨道单元——一个四英寸的立方体，带有小小的金属支脚——足够宽以容纳太阳能电池板，他们的设计灵感来自于一个塑料包装的“小熊娃娃”展示盒。他们的“CubeSat”有足够的空间容纳一块电脑主板和其他一些必要的部件，用于在太空中进行有限的实验，例如监测天气或拍摄地球。这种设计将大大降低学生进行太空实验的成本。CubeSats可以同时发射，并搭乘更大、更昂贵的任务，从而降低了卫星进入轨道的费用。
设计完成后，Puig-Suari开始与三个定期发射卫星的美国机构——国家侦察局、国防部的空间测试计划和NASA——合作，说服他们在尽可能多的发射任务中预留CubeSat兼容的载荷舱。与此同时，加州理工大学的航空航天工程系已经成为NASA的一个标准信息交换中心，负责测试每一个学术卫星，以确保盒子在发射过程中不会因震动而散架并产生弹片。加州理工大学和斯坦福大学维护着一个论坛，并在CubeSat.org上发布所有标准。
由于安排了如此多的发射任务，一名本科工程专业的学生 [...] 可以在大一期间设计一个CubeSat，并在毕业前看到它进入太空。Twiggs和Puig-Suari的努力正在得到回报。自2001年以来，约有50颗CubeSats进入太空。这对搭档在2003年发射了他们的第一个CubeSat，花费了10万美元的拨款，将其搭载在俄罗斯的Dnepr火箭上。2009年12月，当SpaceX猎鹰9号火箭发射时，有六颗CubeSats在其中，它们被打包成三个为一组，装在一个名为Poly-Picosatellite Orbital Deployer (P-POD) 的弹簧加载式“魔术方盒”容器中，该容器在加州理工大学开发。载荷部署后，P-POD的舱门弹出，弹簧将所有三个卫星推出轨道，在那里它们展开太阳能电池板，并开始向地球上的创造者传输信息。今年至少有三枚火箭将搭载CubeSats发射，其中包括NROL-36，它可以容纳11颗。
由于安排了如此多的发射任务，在近100所制造CubeSats的学校中，一名本科工程专业的学生可以在大一期间设计一个CubeSat，并在毕业前看到它进入太空。去年，当加州理工大学的研究生Roland Coelho填写他的CubeSat飞行前调查表时，加州范登堡空军基地的一名射程安全官困惑地走过来。“它问你是否需要军事车队护送，”那名官员说。“你不需要吗？”
“哦，对了，”Coelho回答说。“它能放进我车的后备箱里。”
目前在轨的许多学术CubeSats会将其位置、电池寿命和观测结果报告给地球上的业余无线电爱好者，后者再将信息转发给原学校。但项目正变得越来越雄心勃勃。美国空军计划使用两颗联网的CubeSats来监测地球大气层，并提供世界上首个实时的空间天气观测。佛蒙特技术学院的Carl Brandon正在开发一种离子推进CubeSat系统，他声称该系统能够自行飞往月球。
Puig-Suari和Charles Scott MacGillivray（他曾在波音公司领导一个小型的卫星开发团队，直到去年）现在已经成立了自己的公司，名为Tyvak，该公司为私人客户和美国政府提供合同定制的CubeSats。一个标准化的组件市场也已出现，由斯坦福工程教授Andrew Kalman的Pumpkin公司领头，该公司已向100多所大学、政府和非营利组织销售了CubeSat套件。Kalman表示，一旦人们开始将CubeSats视为一次性使用，并使用现成的组件建造它们，一次发送100个，这些设备就真正成熟了。“如果我们发射一批由安卓手机建造的卫星，你就可以让应用开发者梦想如何在太空中实现他们想要的功能，”他说。
如今，制造一个CubeSat的成本可能低至10万美元，而购买猎鹰9号等火箭的发射位则需要约25万美元。在航空航天工业中，这只是零头。低成本也使得CubeSat的损失可以容忍。去年3月，一枚载有NASA的Glory卫星和三颗CubeSats的火箭坠入大海。“我们很沮丧，”Coelho说，他目睹了这次失败的发射。“但NASA损失了一颗价值4亿美元的卫星。”实际上，丢失的CubeSats之一是一个复制品。10月份，它的孪生兄弟成功进入了太空。
如何为CubeSat做好太空准备
CubeSats的发射前规定要求，该物体必须是10 x 10 x 11厘米（额外的1厘米用于安装小小的金属支脚），重量不超过1.3公斤。卫星必须保持完全钝化——没有任何形式的电源——直到它离开其弹簧加载的发射容器；错误的信号可能会扰乱主载荷或火箭导航系统的电子设备。各团队必须提交一份详细的离轨计划——即使卫星倾斜，使其在五年内在大气层中解体——否则将面临在卫星发射前就被禁飞的风险。
