ตัวเครื่องรับสัญญาณ GPS จะต้องประมวลผลความแตกต่างของเวลาในการรับสัญญาณเทียบกับเวลาจริง ณ ปัจจุบัน เพื่อแปรเป็นระยะทางระหว่างเครื่องรับสัญญาณเทียบกับดาวเทียมแต่ละดวง ซึ่งได้ระบุมีตำแหน่งมันมากับสัญญาณดังกล่าวข้างต้น

เพื่อให้เกิดความแม่นยำในการค้นหาตำแหน่งด้วยดาวเทียม ต้องมีดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อบอกตำแหน่งบนผิวโลก ซึ่งระยะระหว่างจากดาวเทียมทั้ง 3 กับเครื่อง GPS จะสามารถระบุตำแหน่งบนผิวโลกได้หากพื้นโลกได้หากพื้นโลกอยู่ในแนวระนาบ แต่ในความเป็นจริงพื้นโลกมีความโค้งเนื่องจากสัณฐานของโลกมีลักษณะกลม ดังนั้นดาวเทียมดวงที่ 4 จะทำให้สามารถคำนวณเรื่องความสูงเพื่อทำให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้น

การวัดระยะห่างดาวเทียมกับเครื่องรับทำได้โดยใช้สูตรคำนวณ ระยะทาง = ความเร็ว x ระยะเวลา วัดระยะเวลาที่คลื่นวิทยุส่งจากดาวเทียมมายังเครื่องรับ GPS คูณด้วยความเร็วของคลื่นวิทยุจะเท่ากับระยะทางที่เครื่องรับอยู่ห่างจากดาวเทียม โดยเวลาที่วัดได้มาจากนาฬิกาของดาวเทียมที่มีความแม่นยำสูง มีความละเอียดถึงนาโนวินาทีและมีการสอบทวนเสมอๆ กับสถานีภาคพื้นดิน

จากการความสามารถดังกล่าว ทำให้ระบบดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการบอกตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับประชาชนทั่วไป เพราะเดิมทีระบบ GPS เป็นระบบที่ถูกใช้งานทางการทหารของกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาเท่านั้น

ด้วยความสามารถของ GPS ทำให้เราสามารถนำข้อมูลตำแหน่งมาใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น

1. การกำหนดพิกัดต่างๆ ในการทำแผนที่

2. ใช้ในการแนะนำเส้นทางไปยังจุดต่างๆ หรือที่เรียกว่า “ระบบนำทาง” (Navigator System) ซึ่งจำเป็นต้องใช้งานร่วมกับโปรแกรมแผนที่ซึ่งมีรายละเอียดพิกัดของสถานที่สำคัญๆ ไม่ว่าจะเป็นร้านอาหาร โรงแรม โรงพยาบาล เป็นต้น

3. ใช้ในการติดตามบุคคลหรือติดตามยานพาหนะ เพื่อใช้ในการตรวจสอบเส้นทางการเดินทาง

4. ใช้ประโยชน์ในการกีฬาและสนทนาการเช่นกอล์ฟ ซึ่งใช้กันแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ในการบอกระยะทางระหว่างจุดลูกไปยังหลุม (จำเป็นต้องอาศัยโปรแกรมแผนที่ซึ่งต้องมีแผนผังสนามกอล์ฟร่วมด้วย) หรือในกล้องดิจิทัลระดับสูงบางรุ่น ยังได้ผนวก GPS เป็นฟังก์ชั่นเสริมเพื่อใช้บันทึกพิกัดตำแหน่งของรูปถ่ายด้วย

สำหรับการใช้งาน GPS ในแง่ของระบบนำทางนั้น สิ่งที่ผู้ใช้จำเป็นต้องมี ได้แก่ อุปกรณ์รับสัญญาณดาวเทียม และโปรแกรมแผนที่ซึ่งมีข้อมูลพิกัดของสถานที่ต่างๆ เพื่อให้อุปกรณ์รับสัญญาณสามารถประมวลผลและนำทางไปยังสถานที่ดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม ระบบนำทางโดยใช้การระบุตำแหน่งบนพื้นผิวโลกนั้นแม้จะมีความแม่นยำสูง แต่ก็ยังคงต้องอาศัยโปรแกรมแผนที่ที่มีรายละเอียดพิกัดสถานที่ต่างๆ ที่ถูกต้องหรืออัพเดตอยู่เสมอ และมีข้อจำกัดอยู่บ้างในแง่การรับสัญญาณดาวเทียมจะต้องไม่ถูกบดบังจากสิ่งแวดล้อมต่างๆ เช่น อาคารสูง รางรถไฟฟ้า แม้แต่ในสภาพอากาศที่มีเมฆปกคลุม บางกรณีอุปกรณ์รับสัญญาณก็อาจไม่สามารถทำงานได้

นั่นหมายความว่า เรายังจำเป็นต้องอาศัยทักษะส่วนบุคคลในการไปสู่จุดหมายอยู่บ้าง อย่าคาดหวังว่าอุปกรณ์ไฮเทคชนิดนี้จะทำงานได้ดั่งใจเสมอ