Os dispositivos de radar operam em diferentes faixas de frequência e onda, que têm diferentes propriedades físicas e cada uma abrange áreas específicas de aplicação.
Na faixa de frequência de várias centenas de megahertz (MHz), os sistemas de radar alcançam longos alcances de detecção e boa penetração de obstáculos. Radares para vigilância aérea e defesa aérea, por exemplo, operam na faixa VHF (30 a 300 MHz). Radares modernos de vigilância aérea com um longo alcance de detecção operam até mesmo na faixa de frequência de até dois gigahertz (GHz). A faixa C (4 a 8 GHz) é usada para radar meteorológico e monitoramento da superfície do mar. As ondas de rádio na faixa X (8 a 12 GHz) oferecem alta resolução e podem penetrar paredes finas. Elas são, portanto, adequadas para aplicações de precisão e aplicações industriais simples.
À medida que a frequência de transmissão aumenta, o alcance de detecção diminui devido à atenuação na atmosfera, enquanto uma resolução de gama mais elevada torna-se possível. Na faixa K (18 a 27 GHz), por exemplo, é utilizado o radar de vigilância do aeródromo, que já pode detectar os contornos das aeronaves e dos veículos. Os radares na faixa V (60 GHz ) e acima só atingem alcances de detecção de algumas dezenas de metros, mas a resolução está ficando cada vez melhor. Tal como os radares na faixa W, os radares MIMO típicos (múltiplas entradas de saída múltipla) são radares de imagem, isto é, sistemas de radar 3-D com várias antenas emissoras e receptoras. Eles são, portanto, usados para tarefas mais complexas, como monitoramento ambiental e detecção de objetos. Os radares na faixa W (75 a 77 GHz) são frequentemente utilizados na indústria automotiva, por exemplo, como auxiliares de estacionamento, assistentes de travagem e para evitar acidentes automáticos. Há também uma faixa de frequência em torno de 80 GHz na faixa W, que é usada para tarefas mais complexas e de alta resolução na medição de nível em recipientes ou tanques fechados. A faixa N (122 GHz), por outro lado, é preferida na tecnologia de medição: os módulos de radar nesta faixa de frequência podem penetrar bem materiais secos e não condutores e são aplicados, por exemplo, como scanners corporais ou para digitalizar objetos empacotados.