哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，縮寫為HST），是美國宇航局于1990年4月25日發射的20世紀最大的空間光學望遠鏡，是大型軌道天文臺計劃的第一顆衛星。它以天文學家愛德溫-哈勃（Edwin Powell Hubble）的名字命名。HST是所有的空間望遠鏡中成果最多的一個，其星上儀器可工作在紫外、近紅外和可見光波段。美國宇航局用航天飛機在軌共對其進行了5次維護升級，最后一次維護使其服役期最少延長至2014年。HST的“接班人”為更先進、更價廉的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡。

斯皮策空間望遠鏡（SpitzerSpace Telescope，縮寫為SST），是美國國家航空航天局于2003年8月25日發射的一顆紅外天文衛星，是大型軌道天文臺計劃的最后一顆衛星。SST耗資8億美元，原名為空間紅外望遠鏡設備（SIRTF），2003年12月，經過公眾評選，該衛星以空間望遠鏡概念的提出者、美國天文學家萊曼·斯皮策（Lyman Spitzer, Jr.）的名字命名。SST工作在波長為3-180微米的紅外波段，以取代先前的紅外天文衛星（IRAS）。SST口徑雖然不比它大很多，但得益于紅外探測設備的快速發展，性能上有了顯著提高。升空后的SST正漸漸遠離地球，直到它與地球之間的距離過于遙遠而無法接收信號。

赫歇爾空間天文臺（Herschel Space Observatory）是歐洲空間局的一顆空間天文衛星，已在2009年5月14日和普郎克巡天者一起升空，發射到拉格朗日2點。赫歇爾空間天文臺是迄今為止最大的紅外空間望遠鏡，也是第一個覆蓋整個遠紅外譜段和亞毫米譜段的航天器。它裝備了可在空間展開的最大的平面鏡——直徑3.5米的卡塞格林式主望遠鏡。它主要用于研究宇宙早期星系的形成及演化；研究恒星的產生及它們與星際介質的相互作用；觀測彗星、行星及其衛星的大氣化學成分；研究宇宙中的分子化學。

宇宙背景探測器（Cosmic Background Explorer，縮寫為COBE），也稱為探險家66號 ，是美國于1989年11月18日發射的用于探索宇宙論的第一顆衛星。它在1993年12月23日出色地完成使命，精確測量了彌漫于整個宇宙的1微米到1厘米波段的輻射，研究了宇宙背景的紅外和微波特征，在幾個紅外波長繪制了全天空亮度，發現宇宙背景輻射不完全是平滑的，溫度有小的變化。這些變化可能導致了星系的形成。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（James Webb Space Telescope，縮寫為JWST）是哈勃空間望遠鏡(HST)的“接班人”，將于2013年由歐洲阿里安-5火箭發射。它以美國宇航局第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名。JWST的主要任務是探測作為“大爆炸理論”依據的殘余紅外輻射（宇宙微波背景輻射），即觀測今天可見宇宙的初期狀態。JWST還有一個特點是將被部署在距地球150萬千米、地球與太陽之間的拉格朗日2點軌道上，它雖然不會像“哈勃”那樣獲得航天員的維修服務，但能夠與無人飛船實現對接，進而實現一些簡單和常見問題的處理。