Se ha puesto en órbita una gran cantidad de observatorios y la mayoría de ellos ha mejorado enormemente nuestro conocimiento del cosmos.

La realización de astronomía desde la superficie de la Tierra está limitada por el filtrado y la distorsión de la radiación electromagnética debido a la atmósfera de la Tierra.

Esto hace que sea deseable colocar dispositivos de observación astronómica en el espacio.

Cuando un telescopio orbita la Tierra fuera de la atmósfera, no está sujeto a parpadeos distorsión debido a turbulencias térmicas del aire ni a la contaminación lumínica de fuentes de luz artificial en la Tierra.

Pero la astronomía espacial es aún más importante para los rangos de frecuencia que están fuera de la ventana óptica y la ventana de radio, los únicos dos rangos de longitud de onda del espectro electromagnético que no están severamente atenuados por la atmósfera.

Por ejemplo, la astronomía de rayos X es casi imposible cuando se hace desde la Tierra, y ha alcanzado su importante posición actual dentro de la astronomía solo debido a satélites en órbita con telescopios de rayos X como el observatorio Chandra o el observatorio XMM-Newton.

Los infrarrojos y ultravioleta también están muy bloqueados.