Desde el momento mismo de la creación del globo, la ciencia hizo un uso intensivo de este vehiculo aprovechando sus especiales características: altura de vuelo, relativa estabilidad y bajo costo. En especial, esta ultima característica hace que en la jerga se conozca al globo estratosférico como "el satélite del científico pobre" dado que es posible efectuar mediciones y experiencias en situaciones "quasi" espaciales, pero con un tiempo de desarrollo, costo y explotación de datos mucho menor que en una misión espacial.

Es de hacer notar que en las épocas pre-satelitales, el globo era junto con los cohetes sonda la única herramienta disponible para la realización de muchos experimentos astronómicos y astrofísicos. Los principales usos que a lo largo de su historia han tenido son:

 
  • Astronomía y Astrofísica: detección y estudio de fuentes de radiación infrarroja, de rayos X y rayos gamma tanto planetarias como galácticas y extragalácticas; estudio de los rayos cósmicos, particulas elementales y la antimateria y su influencia en la atmósfera con la latitud; estudios detallados del sol, su corona y su interacción con la magnetósfera; observación planetaria; estudio del fondo cósmico de mircroondas (remanente del Big Bang)

     
  • Ciencias de la Atmósfera: observación remota e in situ de porciones de la atmósfera por radiometría, espectroscopía y cromatografía; estudio de las sustancias y particulas presentes en la atmósfera y su interacción química con el medio; obtención de muestras de aire y otros gases y componentes atmosféricos (aerosoles) a distintos niveles; observación de fenómenos electricos (sprites); validación simultánea de datos obtenidos por satélites; monitoreo de las masas de aire y los patrones de circulación atmosféricos a escala global.

     
  • Ciencias de la Tierra: relevamientos de geomagnetismo terrestre; fotografía aérea

     
  • Aplicaciones militares: reconocimiento fotográfico estratégico; comunicaciones e inteligencia electrónica; análisis de los efectos de explosiones en la atmósfera; detección remota de explosiones nucleares; uso de globos como blancos móviles para pruebas misilísticas.

     
  • Astronáutica: estudio de los efectos de la radiación cósmica en animales, plantas y el hombre; generación de ambientes de microgravedad temporal por caída libre; estudio de la dinámica de vuelo de vehiculos en regimen sónico, supersónico y sub sónico durante una caída libre; plataforma de lanzamiento de cohetes.

     
  • Tecnología: ensayo de vuelo de futuros instrumentos satelitales; calibración de celdas solares; pruebas de nuevos sistema aplicables al balonismo científico (globos, paracaídas, comunicaciones, etc.)