I dispositivi radar operano in diverse gamme di frequenza e di onde, che hanno proprietà fisiche diverse e ciascuna copre aree di applicazione specifiche.
Nella gamma di frequenza di diverse centinaia di megahertz (MHz), i sistemi radar raggiungono lunghi range di rilevamento e una buona penetrazione degli ostacoli. I radar per la sorveglianza e la difesa aerea, ad esempio, operano nella banda VHF (da 30 a 300 MHz). I moderni radar di sorveglianza aerea con un lungo range di rilevamento funzionano anche nella gamma di frequenza fino a due gigahertz (GHz). La banda C (da 4 a 8 GHz) viene utilizzata per i radar nel campo meteorologico e per il monitoraggio della superficie del mare. Le onde radio nella banda X (da 8 a 12 GHz) offrono un'alta risoluzione e riescono a penetrare pareti sottili. Sono quindi adatti per applicazioni di precisione e semplici applicazioni industriali.
Con l'aumento della frequenza di trasmissione, il range di rilevamento diminuisce per via dell'attenuazione nell'atmosfera, e diventa possibile una risoluzione del range più elevata. Nella banda K (da 18 a 27 GHz), ad esempio, viene azionato il radar di sorveglianza del campo d'aviazione, che è già in grado di rilevare i contorni di velivoli e veicoli. I radar nella banda V (60 GHz) e superiore raggiungono solo range di rilevamento di alcune decine di metri, ma la risoluzione sta migliorando sempre di più. Come i radar nella banda W, i tipici radar MIMO ("multiple input multiple output") sono radar di imaging, ovvero sistemi radar 3D con diverse antenne di emissione e ricezione. Vengono quindi utilizzati per attività più complesse come il monitoraggio ambientale e il rilevamento di oggetti. I radar nella banda W (da 75 a 77 GHz) sono spesso utilizzati nel settore automobilistico, ad esempio come ausili per il parcheggio, assistenti alla frenata e come sistemi di prevenzione automatici degli incidenti. Vi è anche una gamma di frequenza di circa 80 Ghz nella banda W, utilizzata per attività più complesse e ad alta risoluzione nella misurazione del livello in container o serbatoi chiusi. La banda N (122 GHz), invece, è preferita nella tecnologia di misurazione: i moduli radar in questa gamma di frequenza possono penetrare efficacemente materiali asciutti e non conduttivi e sono applicati, ad esempio, come body scanner o per la scansione di oggetti imballati.