En este estudio, presentamos un enfoque novedoso para la detección en tiempo real de objetos en movimiento de alta velocidad con velocidades que cambian rápidamente utilizando un radar de ondas milimétricas de alta resolución operando a 94 GHz en la banda W. Nuestra metodología de detección aprovecha la transmisión de onda continua y la heterodinación de la señal reflejada del objetivo en movimiento, lo que permite la extracción de atributos relacionados con el movimiento como la velocidad, la posición y las características físicas del objeto. El uso de una frecuencia portadora de 94 GHz permite una detección de velocidad de alta resolución con una resolución de velocidad de 6.38 m/s, lograda utilizando un tiempo de integración corto de 0.25 ms. Esta operación de alta frecuencia también resulta en una absorción atmosférica mínima, mejorando aún más la eficiencia y efectividad del proceso de detección. El sistema propuesto utiliza equipos rentables y menos complejos, incluidas antenas compactas, posibles gracias a la baja tasa de muestreo requerida para procesar la señal de frecuencia intermedia. Los resultados experimentales demuestran la detección y caracterización exitosa de objetos en movimiento de alta velocidad con altas tasas de aceleración, resaltando el potencial de este enfoque para varias aplicaciones científicas, industriales y de seguridad, especialmente aquellas que implican objetivos con velocidades que cambian rápidamente. El análisis detallado de las firmas de micro-Doppler asociadas con estos objetos proporciona información valiosa sobre sus dinámicas de movimiento únicas, allanando el camino para mejorar los algoritmos de seguimiento y clasificación en campos como la investigación aeroespacial, la meteorología y los sistemas de evasión de colisiones.