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。