TDRSS，即Tracking and DataRelaySatellite System，也是“数据中继卫星系统”这个词的由来，因为美国是最早提出中继卫星理念，并最早开始探索研发的。
1973年，NASA提出了TDRSS的构建计划。
1983年4月4日，从“挑战者”号航天飞机上发射了人类历史上第一颗中继卫星TDRS-1，开创了天基测控时代。
它是人类历史首次在一个星体上同时采用S、C和Ku3个频段的通信卫星。
星体采用三轴姿态控制稳定方式，装有七副不同类型的天线。
两副直径4.9米抛物面天线在卫星发射过程中收拢成筒状，入轨后通过机械螺杆控制撑开呈伞状，每个天线有两副馈源，分别用于S和Ku频段的跟踪和数据中继。
一副直径为 2米的抛物面天线用于对卫星通信地球站的Ku频段双向通信。
这三副天线均装在精密的万向架上,由地面指令控制，能自动跟踪其他航天器，指向精度达0.06°。
星体中部是30个螺旋组成的S频段相控阵天线，用作多址通信。还有一副直径1.12米的Ku频段抛物面天线和一副C频段铲形天线，用于美国国内通信。
Ku和S频段转发器能提供的通信容量，有20个S频段多址信道、2个S频段单址信道和2个Ku频段单址信道。此外，12个C频段转发器可传输电话、电视和数据等。
1995年，第一代TDRSS全面建成，对低轨航天器的测控通信轨道覆盖率达到100%。
随后，NASA继续部署第二代和第三代数据中继卫星系统。
第二代的星间链路由Ku频段向Ka频段过渡。
卫星多址载荷的相控阵天线接收和发射阵元不再共用，多址数据中继的前向码速率提高了30倍，返向码速率提高了10倍。在S频段和Ku频段单址链路载荷基础上增加了Ka频段中继能力。
第三代对卫星和地面设施都进行了升级，卫星采用更先进的推进系统，S频段多址相控阵天线返向链路的波束形成，由星上转变为地基波束形成，地面系统进行软硬件更换升级，具备高灵活、可扩展、可升级等特征。
但这应该是最后一代的TDRSS了，因为目前NASA正为其在轨通信寻找商业供应商，包括Viasat、SES、Telesat、SpaceX等，中继卫星系统也会迎来各方意义上的全面变革。