把观测仪器放到大气之外
地球大气使星光抖动，也吸收部分波段的辐射。哈勃空间望远镜将镜面与观测仪器放到轨道中，利用稳定指向与长时间曝光研究恒星、星系和行星。它还被设计成可以由航天员在轨维护的设备。
望远镜需要电源、姿态控制和通信共同工作。太阳能电池板提供能源，控制系统把目标留在仪器视野内，地面接收资料并安排后续观测。
发现号机械臂释放望远镜
1990年4月24日，发现号航天飞机执行STS-31任务，将哈勃送入太空。次日，乘员用机械臂从货舱取出望远镜，检查设备与太阳能电池板展开，然后把它释放到独立轨道中。
4月25日记录的是部署入轨，发射发生在前一天。航天飞机离开后，哈勃依靠自己的供电、指向与通信系统运行，开始调试和观测。
发现光学误差并在轨修正
最初的图像暴露了主镜的球面像差，光不能按预期集中到清晰的焦点。团队检查原因，并为既定的维修任务设计补偿光学装置和新的相机。
1993年12月，奋进号STS-61任务的航天员通过舱外活动更换设备，安装带校正光学的新相机与COSTAR等部件。完成调试后，图像清晰度得到改善，维护设计在实际问题中发挥作用。
一座可以更换仪器的观测台
哈勃的维护任务更换相机、电池、太阳能电池板与控制部件，让同一台望远镜能配合新仪器继续工作。科学观测与工程维护形成了持续的任务安排，单次发射之后仍有设备升级。
部署报告与维修报告分别保存了望远镜离开货舱、进入轨道和更换光学设备的过程。哈勃的历史由这些工程步骤和长期积累的观测共同组成。