Первый в мире магнитный эксперимент в космосе, был успешно выполнен на борту 3-го искусственного спутника Земли, запущенного 15 мая 1958 г. Полученные материалы позволили выполнить первые сопоставления измеренного поля с различными вариантами аналитического представления геомагнитного поля. Они позволили выявить существенные расхождения и выбрать из двух аналитических представлений более верное. Получены также данные о возможности использования геомагнитного поля для определения ориентации космического аппарата.

   Первая абсолютная съемка модуля магнитного поля была выполнена над 75% поверхности Земли со специализированных спутников “Космос-26” и “Космос-49”, которые были выведены на орбиты с наклоном 49° к плоскости экватора в диапазоне высот 270 - 470 км в марте и октябре 1964 г.  Это были малые аппараты на химических источниках энергии, созданные в СКБ главного конструктора Вячеслава Ковтуненко. Спутники были оснащены протонным магнитометром ПМ-4 оригинальной конструкции, созданным по техническому заданию ИЗМИРАН Киевским радиозаводом. Приборы, установленные на спутниках, позволили получить равномерную сеть точек измерений на 75% поверхности Земли. Данные были представлены в фундаментальном каталоге 18 тыс. измеренных и вычисленных значений модуля поля вдоль орбиты спутника "Космос-49". Эти данные были переданы в Центры хранения данных СССР, США, Японии и Дании. Эти измерения принесли первые доказательства простирания магнитных аномалий, связанных со строением и тектоникой земной коры, до высот низколетящих ИСЗ. Полученные измерения послужили основой для проверки первых аналитических моделей геомагнитного поля и создания аналитической модели геомагнитного поля эпохи 1965 г. Эти работы выполнялись в ИЗМИРАН под руководством Н.И.Беньковой.

    20 января 1970 г. был выведен на орбиту с наклоном 71° спутник "Космос-321". Спутник был снабжен солнечными батареями, квантовым цезиевым магнитометром. Спутник активно функционировал около двух месяцев и позволил выполнить измерения магнитного поля на 94% поверхности Земли в диапазоне высот 237-507 км. Повторная модульная съемка геомагнитного поля позволила создать аналитическую модель эпохи 1970 г. и оценить изменения геомагнитного поля за период 1965-1970 гг. Особо интересными оказались результаты измерений со спутника "Космос-321" в период бури 8-10 марта 1970 г. Помимо традиционных известных токовых систем магнитной бури, выявляемых по записям магнитных обсерваторий, были выявлены магнитные эффекты токов вдоль силовых линий, которые не обнаруживались ближайшими магнитными обсерваториями. Поле экваториальной электроструи было впервые прослежено при пролете над струей. Эти данные были использованы для оценки проводимости земной коры в модели струи, предложенной Чепменом. Это были первые результаты по программе мировой магнитной съемки, эмблемой которой стали шхуна "Заря", самолет "Магнит" и искусственный спутник на фоне земного шара.