本发明公开了一种联合探测先验信息的天基对空机动目标ISAR成像方法及设备，属于雷达成像技术领域。本发明包括利用窄带探测雷达对包含目标的空中区域进行搜索，获得窄带探测点航迹信息及目标运动参数；雷达转为宽带成像模式，基于目标运动参数引导雷达在成像期间内保持对目标宽带成像回波数据的录取；基于窄带探测点航迹信息选择目标平稳飞行成像回波数据段；基于目标位置、多普勒速度，对成像期间内的目标运动进行初步补偿；进行目标初步SAR成像，成像后的数据变换至距离‑脉冲域进行包络对齐和相位校正，获取目标精确ISAR成像结果。本发明能够提升信杂噪比，改善包络对齐和相位校正精度，提升天基对空机动目标ISAR成像质量。