美國航天局艾姆斯研究中心（NASA Ames Research Center）在二十世紀八十年代中后期進行的“虛擬環境”研究項目中制造了第一批虛擬現實頭戴式顯示器。該技術于九十年代實現商業化，為虛擬現實走入大眾奠定了基礎。頭戴式顯示器是虛擬現實模擬和展示的理想工具，可以徹底隔離周圍的真實環境，從而讓配戴者擁有沉浸式的虛擬體驗。軍方的研究人員在頭戴式顯示器領域擁有多年研究成果，并在頭戴式顯示器設計方面積累了大量專業知識，產品包括可配戴虛擬現實頭盔、視頻護目鏡或頭盔顯示器等，適用于增強現實或夜視等應用環境。

下圖是位于彭薩科拉的美國海軍航空基地的研究人員在使用i-glasses頭戴式顯示器進行虛擬現實降落傘培訓。他們建造了虛擬降落傘訓練模擬系統，專門對飛機駕駛員、副駕駛員以及領航員進行訓練。受訓者固定在特殊的裝置上，距離地面只有幾寸距離，但通過模擬器可以體驗到從距地面1200米處跳下的感覺。與其他笨重的虛擬現實頭盔或虛擬耳機不同，i-glasses僅重200克，配戴十分舒適，可以隨意調整。該產品外型設計十分時尚，可與日常的處方眼鏡一同配戴。除了軍事用途以外，虛擬現實訓練模擬系統還可輔助森林消防傘兵（空降森林滅火員）進行跳傘訓練和高精維護，可以有效避免和減少風的干擾及障礙物沖撞所引起的人員傷害。

美國軍隊曾在許多惡劣環境中使用過i-glasses便攜頭戴式視頻監視器和無人機系統，應用范圍包括偵察數據收集和邊界監測等。如今，i-glasses在更多領域中得到廣泛應用，其中包括管道和民用設施監測、火山煙流的觀察和分析、森林火災監測、人員保護以及失蹤者或遇難者救援等。i-glasses和無人機設備的超強移動性能有助于幫助用戶更準確地了解情況，晝夜均可正常使用，以圖像方式提供情報。

世界各地的爆炸軍械處理單位、急救部門以及刑偵機構都在使用i-glasses便攜式視頻眼鏡與無人機系統，以確保高危作業的工作人員的安全。i-glasses具有重量輕、攜帶性強的特點，最為適合與移動機器一起使用，適合在炸彈拆除、有害生化材料清除等危險任務中使用。

右圖中顯示了一臺小型攝像機與伸縮臂連接，透過二樓窗戶拍攝內部情況，用戶則通過使用頭戴式顯示器進行觀測。其它遙控攝像系統可以放在房門、通風管道、或墻壁內的小縫隙處。與蛇形攝像系統一同使用時，i-glasses頭戴式顯示器最適合對管道、小空間或其他狹窄區域進行檢測。此外，i-glasses頭戴式顯示器的便攜和可配戴特性允許用戶不必攜帶沉重的視頻監視器即可對視頻圖像進行實時觀測。

左圖為配戴i-glasses頭戴式顯示器的潛水員使用遙控潛水器對水下圖像進行監測。潛水器具有較高的機動性，采用系繩連接，由水面艦艇人員進行操控。通過在潛水器上安裝攝像頭和照明設備，潛水器可用于對海底結構、管道和平臺進行勘測。最近，美國海岸衛隊等政府機構正在使用水下機器人負責港口及航道的安全檢測。其它應用包括搜索和恢復、事故和水下犯罪現場調查、水箱檢查、高級水產養殖、破壞調查、科研、潛水員監測以及電影制作和娛樂。某些大型的遙控潛水器采用聲納、磁力計、照相機、操縱臂或切割臂、水采樣器以及水透明度、透光度和溫度的測量裝置。設備用途包括水下施工以及船體和管道的維修。

最近，美國國防高級研究計劃局資助了一項頭戴式顯示器項目，旨在研制出一種可與便攜式信息系統配合使用的顯示設備。研究的思路是，增強現實系統可以為軍隊人員提供周圍環境的重要信息，比如，建筑另一端的入口在何處等，功能類似于X射線。增強現實顯示器還可以顯示軍隊的移動，讓戰士可以移動到敵人看不見的位置。

左圖是美國航天局的DC-8空降研究實驗室對雙獅子座流星雨進行觀測。圖中的美國航天局的研究助理使用的就是i-glasses頭戴式顯示器。在獅子座流星雨的研究過程中，流量計算小組采用虛擬現實耳麥對光學玻璃窗外的攝像機進行監測。為了從云層以外對流星雨進行研究，研究人員啟動了“獅子座多儀器飛行器項目”，項目采用兩架飛行器，來自于七個國家的50名研究人員都參與了研究。