A földi légkörön kívüli űrtávcsövek valóban forradalmi fejlődést, szenzációs új eredményeket hoztak a csillagászatban. Egyrészt sokkal jobb képet adnak a látható tartományban, hiszen a légkör torzító és elnyelő hatása kiküszöbölődik, másrészt minden elektromágneses hullámtartományban lehetővé válnak a megfigyelések. Gamma, röntgen, ultraibolya vagy infravörös fényben egészen másmilyen az Univerzum, mint a láthatóban. Az égitestekről ezáltal sokkal több információ gyűjthető. A több mint egy tucat űrtávcsőből itt csak néhányat mutatunk be. Különösen érdekes és fontos a neutrínó sugárzás és a gravitációs hullámok érzékelése, ehhez manapság nagy, speciális detektorokat építenek. Jelenleg a leghíresebb légkörön túli teleszkóp a Hubble űrtávcső, mely 1990 óta végzi megfigyeléseit főleg a látható fény tartományában. Megfigyelési programjában szerepelnek a Naprendszer bolygói, csillagok, csillagközi ködök, csillaghalmazok, galaxisok. Méréseinek köszönhetően többet tudtunk meg ezekről az objektumokról, mint előtte összesen. A távcsőben lévő tükör, mely összegyűjti az objektumok fényét, 2,4 méter átmérőjű.
A Hubble űrtávcső
A Hubble űrtávcső főtükre a szerelőműhelyben
A világűrből jövő röntgen sugarakat észleli többek között a Chandra és az XMM-Newton teleszkóp, melyek 1999 óta működnek. Az égitestek nagy hőmérsékletű sugárzásának mérését teszik lehetővé.
A Chandra űrtávcső számítógépes modellje
Az európai XMM-Newton röntgentávcső
2003-tól repül a Spitzer nevű távcső, mely az égitestek infravörös, azaz hősugárzását vizsgálja. Detektorát folyékony héliummal hűtik.
A Spitzer a szerelőhangárban
A James Webb Space Telescope lesz a következő űrtávcső 8 méteres tükörrel
