根據《陸海觀測衛星業務發展規劃》（2011－2020年），“海洋三號”衛星星座規劃為：繼承高分三號衛星技術基礎，1米C－SAR衛星、干涉SAR衛星（2顆編隊干涉小衛星或1顆）同軌分布運行，構成海陸雷達衛星星座。
“海洋三號”衛星將具備海陸觀測快速重訪、干涉重訪能力，能夠進行1：5萬－1：1萬全球DEM數據獲取、毫米級陸表形變監測，結合“海洋二號”動力環境衛星可實現厘米級海面高度測量，實現對海上目標、重要海洋災害、地面沉降、全球變化信息的全天候全天時觀測，滿足海洋目標監測、陸地資源監測等多種需求。
“海洋三號”衛星上搭載的主要遙感載荷是合成孔徑雷達（SAR），一種主動式微波遙感儀器，通過先發射微波波束再接收來自海面的後向散射回波獲取海面信息。
“它將通過合成孔徑技術與脈衝壓縮技術，實現對海洋和陸地表面高解析度（1m）二維圖像的獲取。”國家衛星海洋套用中心副主任林明森說。
搭載SAR的海洋監視監測衛星可穿透海上雲霧，在白天和黑夜均可對海洋進行觀測，其全天時全天候的觀測能力要明顯優於僅能在白天天氣晴朗時才能觀測的光學海洋衛星。
