O plano original era o de transportar uma simples ogiva, mas em Julho de 1957 foi decidido que um pequeno satélite de 1,47 Kg (3,25 libras) seria usado para treino das estações de rasteio. Este satélite consistiria numa simples esfera de liga de alumínio de 16 cm (6,4 polegadas), equipada com dois transmissores operando em frequências dos 108 MHz. O sucesso do Vanguard-1 tornou-se no padrão para múltiplos desafios espaciais para este país e outras nações. O Vanguard também serviu de trampolim para os cientistas lançarem várias séries de sondas espaciais para estudar os vários aspectos dos fenómenos das radiações no espaço exterior. O Vanguard-1 introduziu muita da tecnologia que foi aplicada noutros programas de satélites dos Estados Unidos. Por exemplo, provou que as células solares poderiam ser utilizadas por vários anos para fornecer energia aos transmissores de rádio. As células solares do Vanguard-1 operaram cerca de sete anos, enquanto que as baterias convencionais usada para fornecer energia a outro transmissor a bordo só durou 20 dias.

Sendo o objecto mais antigo em órbita terrestre, o Vanguard-1 cumpriu em 100% os seus objectivos científicos. Havia três satélites operacionais construídos, mas a Bell Laboratories construíram muitas mais cópias - eles forneceram os transístores e inventaram as células solares. O custo total foi de cerca de $125.000, valores de 1957, para as três unidades. Apesar de o Vanguard-1 ser visto como um veículo de teste, os seus resultados técnicos e científicos são impressionantes. Tecnicamente o seu propósito foi o de estudar e avaliar o desempenho das células solares, avaliar o desenho técnico do satélite e dos instrumentos a bordo. Todos estes objectivos foram atingidos. As células solares funcionaram tão bem que os seus transmissores permaneceram activos por 7 anos (interferindo na frequência de 108MHz), bem superior ao que era inicialmente previsto. Os resultados científicos também foram um sucesso. Ao mesmo tampo que as autoridade soviéticas, e mesmo alguns países europeus, faziam chacota do tamanho diminuto do Vanguard-1 e a sua falta de instrumentação avançada, o satélite provava ser uma ferramenta extremamente útil. O Vanguard-1 manteve uma órbita tão estável que os cartógrafos puderam redesenhar mais com mais precisão os mapas de algumas ilhas do Oceano Pacífico. Análises do movimento do Vanguard-1 estabeleceram o facto que a Terra não tem uma forma esférica, tendo uma protuberância devido a forças desconhecidas no interior do planeta. Estas medições indicaram a existência em grande escala de correntes de convexão no interior da Terra e que então apoiaram as novas teorias da deriva continental e da renovação dos leitos oceânicos. A análise da resistência atmosférica sobre o Vanfuard-1 provou que a atmosfera terrestre era muito mais extensa e variável do que então se pensava. Perturbações na trajectória orbital do Vanguard-1 conduziram a melhores estimativas da oblação terrestre.