斯皮策空间望远镜总长约4.45米，重量为950千克，主镜口径为85厘米，用铍制作。除此之外还有3台观测仪器，分别为:

1、红外阵列相机(IRAC)，大小为256×256像素，工作在3.6、4.5、5.8和8微米4个波段。

2、红外摄谱仪(IRS)，由4个模块组成，分别工作在5.3-14微米(低分辨率)、10-19.5微米(高分辨率)、14-40微米(低分辨率)和19-37微米(高分辨率)。

3、多波段成像光度计(MIPS)，工作在远红外波段，由3个探测器阵列组成，大小分别为128×128像素(24微米)、32×32像素(70微米)和2×20像素(160微米)。

4、为避免望远镜本身发出的红外线干扰，主镜温度冷却到了5.5K。望远镜本身还装有一个保护罩，为的是避免太阳和地球发出的红外线干扰。

5、银盘上充满了大量的尘埃和气体，阻挡了可见光，因此在地球上无法直接用光学望远镜观测到银河系中心附近的区域。红外线的波长比可见光长，能够穿透密集的尘埃，因此红外观测能够帮助人们了解银河系的核心、恒星形成，以及太阳系外行星系统。

由于采用了大型红外探测器阵列技术，这个价值约12亿美元的太空红外望远镜可以将观测范围扩展上百万倍，甚至能够穿越气团和尘埃去分析恒星的诞生和死亡，帮助科学家揭开未知天体的神秘面纱，推算了解宇宙早期的模样。

2009年8月，美国宇航局太空网称天文学家利用斯皮策望远镜发现两颗围绕一颗年轻恒星运行的行星，他们曾在数千年前发生过相撞。

2010年3月，由樊晓辉(XiaohuiFan)领导的研究小组利用斯皮策太空望远镜发现的两个最小的类星体，分别是J0005-0006类星体和J0303-0019类星体，距离地球130亿光年。美国宇航局的钱德拉X射线天文台也观测到了其中一个类星体发射出的X射线。当围绕在类星体周围的气体被吞噬时，类星体会发射出X射线、紫外线和可见光。

研究人员观测到类星体中尘埃的数量和黑洞质量一起都在增加。研究人员发现J0005-0006类星体和J0303-0019类星体中心黑洞的质量最小，表明这两个类星体还非常年轻，在这一时期，它们周围还没有尘埃产生。

北京时间2012年10月8日，据英国《每日邮报》报道，天文学家们最近给出了有关宇宙膨胀速度迄今最为精确的测量值。一个科学家小组使用美国宇航局斯皮策空间望远镜进行的最新测量显示，宇宙的膨胀速度约为46英里(74公里)每秒·每百万秒差距(更精确的数值为:74.3±2.1(km/s)/Mpc)。

"斯皮策太空望远镜"是第一台与地球同步运行的太空望远镜，它计划在太空中服务5年，但NASA希望它的工作寿命能够延长。

它的轨道也非常独特，是躲在地球的后面，与地球保持同样的角速度绕太阳旋转。这个轨道可使望远镜免受太阳的直接照射，等于给望远镜提供了一个天然的冷却源，这样就可以少带一些液氦，不仅减轻了望远镜自身的重量，同时也节省了资金。

虽然斯皮策与哈勃都是太空望远镜，但是哈勃以光学观测为主，而斯皮策则以观测天体红外波段为主。所谓红外，说的是望远镜能够探测到目标发出的红外辐射。斯皮策的红外探测灵敏度极高，波长在3微米至180微米之间的红外辐射都能尽收"眼"底。而这个波段因其范围内的辐射抵达地面时会被地球大气层阻挡，一向是地面望远镜的"盲区"。因此斯皮策能探测到宇宙中那些难以感知到的天体，比如一些暗淡的小型恒星。与光学天文观测设备相比，斯皮策的红外之"眼"能够穿透尘埃、气体，看到其背后隐藏的无限奥秘。

第一，寻找太阳系之外的行星。这是天文学家多年以来持之以恒的一个努力方向。在可见光波段很难发现它们，因为行星的光芒会被恒星的光芒淹没。而在红外波段，恒星与行星的光谱特征具有明显的区别，所以在红外波段就可能比较容易发现太阳系以外其他恒星周围的行星。

第二，探索行星是怎样形成的。按照目前流行的理论，行星是在恒星周围的尘埃盘中形成的。通过观察不同演化阶段的尘埃盘，得出有关行星形成的过程。这项工作在可见光波段也很难完成，因为尘埃的遮挡使我们看不清那里发生了什么事情。红外观测则能够穿透尘埃的阻挡，揭示出那里面的奥秘。

第三，研究陌生的河外星系。在"斯皮策"升空之前，欧洲的"红外天文卫星"发现一些在红外波段辐射很强而可见光辐射却很弱的河外星系，这些星系大多数都是正在合并或者正在发生相互作用的星系。还有一些星系具有一个能够释放巨大能量的星系核，叫做活动星系。人类对于具有强烈红外辐射的星系和活动星系都还了解得比较少，"斯皮策"的第三项科学目标就是大力开展对这些陌生星系的观测和研究，以便更深入地了解它们。

第四，观测遥远星系，揭示早期宇宙图景。哈勃空间望远镜曾经拍摄到130亿光年之遥的宇宙深空，那里密密麻麻分布着很多星系。远在130亿光年之遥的光需要130亿年的时间才能到达我们这里，所以我们看到的应该是130亿年以前宇宙的图景。"哈勃"的观测集中在可见光和紫外波段，"斯皮策"的观测集中在红外波段，两者的结合将得到更加完美的观测成果。

钱德拉望远镜是美国航宇局NASA"大天文台"系列空间天文观测卫星中的第三颗。该系列共由4颗卫星组成，其中康普顿(Compton)伽马射线观测台和哈勃太空望远镜(HST)已分别在1990和1991年发射升空，另一颗卫星称为太空红外望远镜设施(SIRTF)，也就是斯皮策太空望远镜，于2003年发射成功。

在轨道上运行的光学望远镜哈勃太空望远镜观测可见光，而在另一轨道上的"钱德拉"则捕捉X射线。钱德拉X射线太空望远镜是为了观察来自宇宙最热的区域的X射线而设计的。与可见光的光子相比，X射线更具能量，而且就像子弹一样能够穿透光学望远镜所使用的抛物面镜。但是当它掠过镜子表面的时候就会像子弹一样改变方向。为此，钱德拉X射线太空望远镜有4副镜子(4个抛物面镜，4个双曲面镜)，这些镜子像"漏斗"一样把X光集中到高性质照相机内。镜子的制作精度达到了空前的高度:光学系统的两端间的距离是2.7米，误差为1.3×10-6米(一根头发丝的1/5)。钱德拉X射线太空望远镜上面的仪器在测量X射线的能量的同时还能够担出高清晰度的照片。另外，瞄准系统的精度也非常高，能够瞄准1公里以外的鸡蛋大小的物体，误差为3毫米。

钱德拉望远镜的造价高达15.5亿美元之巨，加上航天飞机发射和在轨运行费用，项目总成本高达28亿美元。它是迄今为止人类建造的最为先进、也最为复杂的太空望远镜，被誉为"X射线领域内的哈勃"。

在此之前，人类曾发射过小一些的X射线望远镜。与它们相比，钱德拉的灵敏度要高出20~50倍。除分辨率高外，它还具有集光能力强和成像的能量范围广等特点，并能精确地把光谱分解成不同的能量成分。它所获得的高能X射线数据将弥补康普顿和哈勃两颗天文观测卫星在电磁频谱的其它区域中获得的数据，加深人类对黑洞、碰撞星系和超新星遗迹的了解。