在80年代只有一種GPS接收機，十年后便有100余種接收機，至今己有500多種不同型號和用途的接收機，有軍用和民用的，有路點導航、大地測量和時間傳遞的，有C/A碼兼或P(Y)碼的，有單頻和雙頻的，有單一GPS和GPS/GLONASS兼容的。它們在設計上、結構上、能力上、大小上和工作原理上均存在著差別。GNSS接收機由一系列部件組成，其中包括天線及其相關的前置放大器、射頻(RF)前端部分、信號跟蹤控制處理部分、命令進入與顯示部分，以及電源部分。
以GPS接收機為例的GNSS接收機通用的框圖通常包括：1) 天線/前端：單頻機只通過L1頻率，雙頻設計通過L1與L2；2) 模-數(A/D)變換器：有單比特、多比特和自適應門限型多種類型；3) 硬件/軟件信號處理：單信道設計是依次處理每顆被跟蹤的衛星，多信道設計同時將A/D輸出給平行的信道，而每個信道獨立跟蹤單獨的衛星；4) 導航處理：將GPS測量數據與外接傳感器數據組合集成處理得到導航解。
為了能確切地理解GPS接收機的性能和作出判斷，必須弄清以下一些重要概念與術語。
(1)無碼與半無碼接收
無碼接收是指無需知道C/A或P偽隨機噪聲碼，便能通過交差相關和干涉儀技術進行接收定位，這是在單信道接收機時常用的，當多信道接收機普遍采用時，則在不知道P碼的條件下來解載波信號的整周模糊度。所利用的技術是“扯平測量”(squaring)，或曰寬巷技術。半無碼技術是利用近似于加密碼的碼率，可以將檢波器前的帶寬降到500kHz，近似減小20倍。從而可用“無碼扯平”或“交叉相關”技術，將普通的接收機視同P碼接收機。在P碼相關器與500kHz濾波器之后的處理過程，半無碼方法與無碼方法是相同的。使用這兩種方法的接收機與完善的C/A碼載波相位跟蹤接收機相比，其信噪比要低27.8-37.8dB(無碼)和14.8-24.8dB(半無碼)。
(2)預相關采樣
預相關采樣原先只在軍用接收機中加以考慮，現在已普遍應用于軍用和民用數字接收機的技術。預相關采樣用硬限幅器或1-bit采樣，以及多-bit采樣。后者與前者的最大差別是它有個自動增益控制(AGC)保持對A/D檢測器電平有個信號加噪聲的幅度。這在存在窄帶噪聲強干擾時非常重要，可以自適應AGC控制干擾電平。
(3)載波跟蹤和碼跟蹤
所有的GPS接收機都要進行載波跟蹤，有自動頻率控制(AFC)的頻率跟蹤和利用鎖相環的相位跟蹤，所有測量接收機無一例外地用相位跟蹤，普通接收機則用頻率跟蹤，其優點是易實現跟蹤或為相位跟蹤作起始引導。大多數接收機利用載波輔助碼跟蹤技術，它允許用無環路濾波器的一階碼跟蹤環，或稱時延鎖相環，它無法跟蹤動態變化，環路帶寬亦窄，可提供較精確的偽距測量。用載波相位測量平滑偽距碼測量是在跟蹤環外實現的，它對多徑效應的平滑特別有效。
(4)衛星跟蹤方略和全視野接收
衛星跟蹤方法有并行、串行、串并行三種。現在生產的大多數接收機是并行信道，一個信道跟蹤一顆衛星。而較老式的接收機用時分方式一個信道接收多顆衛星的信號。全視野接收是指五度仰角以上的衛星全能收取。
(5)首次定位時間(TTFF)
標準的首次定位是在一定的條件下，如位置、速度、時間和頻率不確定性，以及干擾電平和可用性時，成功實現定位的概率：C/A碼和載波相位需時2-10秒，比特同步1-2秒，幀同步1.2-7.2秒，星歷和時鐘數據采集16.8-28.8秒，以及可變的導航解收斂所需的時間。由此可見，在數據良好、不確實性較小和理想的信噪出條件下，首次定位時間不低于21秒，有時可能超過40秒。
“冷啟動”也是一個多變的定語，這意味著時間、位置、星歷，乃至衛星的PRN號全不知道的條件下，實現首次定位所需時間。通常商用機要1分鐘，軍用機可能要5分鐘。
(6)測量精度
這是很容易引起誤導的參量，產品介紹常常給出特別理想的信噪比(C/No>50dB.Hz)和可用性條件下的值，而且只是相對值，也可能是一定時段內的平滑值。
（7）接收機靈敏度
通常民用接收機給出的是不存在噪聲條件下的值，一般衛星發射功率比實際指標高出5-6dB，使民用機受益非淺。但新的海事衛星上的GPS WAAS導航艙的功率則未留這些裕量。
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