激光在军事上的应用颇多。激光用于目标侦察方面主要有激光测距机、激光雷达和激光扫描成像系统。激光测距机向远处目标发射一束激光信号，接收它照射目标后反射回来的激光信号，记录并计算发、收的时间差，便可将时间差减半后乘以光速而获得目标到测距机的间距。激光雷达与微波（或射频）雷达在结构框图、探测侦察原理方面十分相似，不同的是微波雷达通过天线向空中目标发射电磁波束，激光雷达则通过光学透镜系统向空中目标发射激光束。激光雷达具有的优势主要表现在三方面：测量精度高，没有低空盲区和抗干扰能力强。激光雷达弥补了陆基微波雷达难于探测低空突防巡航导弹的缺陷。武装直升机多在夜间低空飞行作战，一不小心就会撞在建筑物或大树上，酿成飞行事故。目前用于直升机的激光防撞雷达较好地解决了这一问题。这种激光雷达作用距离可达400米，能探测分辨出直径14毫米的电线。
蓝绿色的激光可穿透海水达到很深的地方，是探测潜艇活动的有力工具。
激光扫描成像系统又称激光相机，它实际上就是一部激光成像雷达。星载（卫星上的）或机载（飞机上的）激光相机向地面目标及其场景发射精细的激光束；控制激光束从左向右逐点进行扫描；这一行扫描完成后，再移到下一行扫描，直到一帧（幅）扫完，然后又重复上述操作过程。目标一场景对激光的反射信号被激光成像系统接收到后，转换成电信号，进行放大、检波处理变成视频信号，最后送到显示器。由于显示器对屏幕的扫描点按激光对目标扫描的顺序，逐点、逐行、逐帧地同步扫描显示，因而能还原显示出目标的像来。这种目标像是一种目标现场状态的实时反映，目标姿态或位置改变，其激光像也随之而改变。如果想将获得的目标像永久保存，可以将收到的目标反射激光信号按序在感光底片上逐点、逐行、逐帧扫描感光，再冲洗获得关于目标的相片来；或将上述由激光反射信号转换成的电信号记录在磁带上，刻在光盘上，在需要的时候回放获得目标的像。激光成像雷达对射频雷达的优势，除了精度高外，就是基本上没有低空盲区，受干扰影响小等。精度高使得准确识别目标成为可能。
美国空军和美国麻省理工学院林肯实验室签约研制的机载多功能二氧化碳成像激光雷达，拟安装在A—10攻击机上，使该飞机能够全天候作战。它在近地支援中能在50米以下的高度飞行，有效规避地形和障碍物，还可为激光制导导弹指示目标。先前的微波地形跟踪雷达，使A—10飞机不能低于50米低飞，因为地形图像的模糊，使它来不及规避那些因图像模糊而延迟识别清楚的地障，从而发生相撞事故。
激光测距仪能精确提供目标的距离，大大提高火力射击武器的攻击准确性和作战效能，因而在战场上得到大量使用。