1990年4月美国发现号航天飞机将哈勃空间望远镜送入近地轨道，开辟了天文学的新篇章。天文学不同于其他科学，它不是实验性的，它的发展主要取决于望远镜及其仪器的性能。19世纪末，最大的（折射式）望远镜主镜口径（直径下同）为1米级别。20多年后，哈勃（Edwin Hubble）发现银河系外天体和宇宙膨胀，使用的是当时世界上最大口径为2.5米的反射望远镜。 美国哈勃空间望远镜
20世纪末，世界上最大的地基光学望远镜是10米级，代表了一个世纪以来尺度上一两个数量级的功能进步。20世纪60年代起，众多科学卫星的成功为哈勃望远镜的设计和建造铺平了道路。哈勃望远镜以一个中型大小镜面（2.4米）竟然能比地基大型望远镜观测得更暗、更远，充分显示了空间望远镜具有高清晰度和低背景的优越性早在哈勃望远镜升空之前，美国空间望远镜研究所（Space Telescope Science Institute，STScI）所长贾利尼（Riccardo Giacconi）就把开发下一代望远镜提上日程。因为他知道大型空间项目的建造至少需要15年的时间。下一代空间望远镜的最早原型是8~16米口径的紫外-光学-红外望远镜。由于成本和技术的限制，设计逐渐转向6~8米红外望远镜，这样的望远镜将比哈勃望远镜灵敏约100倍，比2003年发射的0.85米口径的斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope，简称：斯皮策望远镜）灵敏数千倍。[106]