טלסקופ החלל האבל הוא לוויין שחג סביב כדור הארץ במסלול נמוך, בגובה של כ-589 ק"מ מעל פני הקרקע. הטלסקופ שוגר ב-24 באפריל, 1990 והוצב במסלולו במשימה STS-31 של מעבורת החלל דיסקברי. הוא פרי פרויקט משותף של נאס"א וסוכנות החלל האירופית, ומאז הצבתו נעשה לאחד הכלים האסטרונומיים החשובים ביותר בהיסטוריה. זמן קצר לאחר שהוצב במסלולו, התגלה בטלסקופ עיוות אופטי שפגע באיכות התצפית. בתחקיר שנערך התברר שהעיוות נוצר עקב ליטוש לא נכון של המראה הראשית, ורק לאחר משימת תיקון, ב-1993, החל הטלסקופ לתפקד היטב. מאז פקדו אותו כמה מעבורות חלל לצורך תיקונים ושיפורים; משימת השירות האחרונה לטלסקופ החלל האבל שוגרה ב-2009.
הטלסקופ קולט קרינה מהתחום הנראה, התחום העל-סגול ותחום התדירויות הגבוהות של הקרינה התת-אדומה (הקרוב לאור הנראה). הטלסקופ משתמש במראות בלבד (ללא עדשות) כדי לצפות בעצמים רחוקים. לצורך כך הושקעה עבודה מרובה בבניית הטלסקופ – ליטוש המראה הראשית של הטלסקופ נמשך יותר משנתיים! אבל השיטה הזו מאפשרת תצפיות מדויקות במיוחד, שאינן אפשריות בשום שיטה אחרת. כששוגר לחלל נשא הטלסקופ, נוסף למערכת האופטית המרכזית, חמישה מכשירי מדידה נוספים לניתוח התצפיות, ובהם מכשירים לניתוח ספקטרום הקרינה המתקבלת ועוצמתה, המסייעים בחקר תופעות אסטרונומיות מרתקות כמו סופר-נובות, בקביעת גילם של כוכבים וגלקסיות רחוקות, ועוד תופעות מרתקות רבות. טלסקופ החלל האבל מספק תצפיות מרהיבות על כוכבי הלכת, על ערפיליות הקורנות בשלל צבעים, וכן מספק תמונות מעומק החלל החושפות סודות על המבנה הגדול של היקום ועל עברו המרתק.