Космические аппараты не могут использовать воздух для поворота. Им необходим внутренний импульс. Реактивное колесо вращает тяжелую массу внутри аппарата, и когда колесо ускоряется в одном направлении, космический аппарат вращается в другом. Третий закон Ньютона, примененный к управлению ориентацией.

Три колеса приводят в движение три оси, хотя большинство космических аппаратов имеют четыре колеса для резервирования. Колеса тяжелые и энергоемкие, но они используют только электричество, без топлива, что делает их идеальными для длительных миссий.

Практические ограничения

• Колеса насыщаются кислородом при достижении максимальной скорости.
• Для десатурации необходимы двигатели или магнитные моментные устройства.
• Износ подшипников ограничивает срок их службы.
• Вибрация может воздействовать на чувствительные приборы.

Когда выходит из строя одно колесо, космический аппарат часто может продолжать работу на оставшихся трёх, но при этом теряет резервирование и может быть не в состоянии навестись на все цели. У Хаббла и Кеплера произошли отказы колёс, что изменило ход их миссий.