角度信息测量基于单个脉冲进行，因此称为单脉冲。在实际应用中，通常使用多个脉冲以提高检测概率，提高角度估计精度并获得径向速度分辨率。

单脉冲测角雷达最早出现于1940年，由美国海军实验室研制。1956年，美国无线电公司（Radio Corporation of America，RCA）研制成第一部单脉冲跟踪雷达AN/FPS-16，用来跟踪洲际导弹及人造地球卫星。在AN/FPS-16雷达改进基础上，1962年研制成AN/FPQ-6跟踪雷达。在AN/FPS-16雷达和AN/FPQ-6雷达基础上，1965年研制成AN/FPQ-10跟踪测量雷达。1969年，RCA公司研制成AN/MPS-36机动式测量雷达。1957年，林肯实验室研制出第一部巨型跟踪雷达“磨石山（Millstone）”，用于对卫星、导弹以及地球大气层内外的目标进行跟踪。1962年，RCA公司参照“磨石山”雷达研制出AN/FPS-49单脉冲远程精密跟踪雷达，它是美国弹道导弹早期预警系统（Ballistic Missile Early Warning System，BMEWS）中的重要组成部分，能区分和识别真假目标，并测出目标的速度、航向和弹着点。1964年，对AN/FPS-49雷达进行了改进，研制成AN/FPS-92单脉冲远程精密跟踪雷达，实现对卫星的跟踪和编目。1964年，林肯实验室研制成“赫斯台克（Haystack）”雷达，可在同一天线中实现测量、遥测和通信传输等多种功能。20世纪70年代，美国开始研究相控阵单脉冲跟踪测量雷达技术，到90年代，美国RCA公司研制成功相控阵单脉冲精密跟踪测量雷达——多目标跟踪雷达（multiple object tracking radar，MOTR）AN/MPS-39。

单脉冲雷达主要由天馈线、天线座、发射机、相参频率源、接收机、信号处理机、数据采集与处理机、角跟踪伺服及传感系统、距离跟踪系统和速度跟踪系统等组成。单脉冲雷达系统组成框图如图所示。

单脉冲雷达系统组成框图

基准频率信号经发射机放大后通过单脉冲天线对空辐射，回波信号经接收机处理后送信号处理机进行距离回路和速度回路闭合，并提取角误差。角误差信号送入角伺服系统，经校正放大后驱动天线波束按角误差信号的大小和符号随目标运动进行随动，实现角度跟踪。跟踪测量参数在系统统一控制下进行数据采集。

从战术应用上，单脉冲雷达分为火控单脉冲雷达、靶场测量单脉冲雷达、空间探测单脉冲雷达和民用单脉冲雷达等。从天线波束扫描方式上，分为机械扫描单脉冲雷达、相控阵单脉冲雷达和混合式单脉冲雷达等。从采用的角跟踪体制上，分为比幅单脉冲雷达和比相单脉冲雷达等。