Z Cape Canaveral 24 kwietnia 1990 r. wystartował wahadłowiec Discovery. W jego ładowni spoczywał wart 2,5 mld dol. teleskop – walcowaty przedmiot o wadze 11 ton i rozmiarach sporego autobusu. Następnego dnia astronauci umieścili go na kołowej orbicie 600 km nad Ziemią, a 20 maja dokonano za jego pomocą pierwszej obserwacji. Naukowcy czekali na tę chwilę przez ponad pół wieku, tyle bowiem upłynęło czasu od ukazania się artykułu jednego z najwybitniejszych astrofizyków XX w. Lymana Spitzera Jr. o koncepcji teleskopów orbitalnych.
Atmosfera naszej planety pochłania światło ciał niebieskich i rozmazuje ich obrazy, utrudniając obserwacje astronomiczne. Co więcej, nigdzie widziane z Ziemi niebo nie jest całkowicie czarne. Słabe obiekty giną na jego tle i nawet największe teleskopy sięgają tylko do gwiazd świecących 2 mld razy słabiej niż te, które w dobrych warunkach można jeszcze dostrzec gołym okiem. Chcąc uwolnić się od takich ograniczeń, astronomowie są zmuszeni do umieszczania przyrządów na orbicie wokółziemskiej lub nawet wokółsłonecznej.
NASA podjęła decyzję o budowie teleskopu orbitalnego w 1969 r. Osiem lat później Senat USA zgodził się sfinansować to przedsięwzięcie, obcinając jednak aż o połowę kwotę przyznaną uprzednio przez Izbę Reprezentantów. Projekt uzyskał wprawdzie wsparcie Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), ale jej wkład finansowy nigdy nie przekroczył 15 proc. wszystkich kosztów. Prace ruszyły pełną parą w 1978 r. Trzy lata później utworzono Space Telescope Science Institute (STScI) – zlokalizowaną w Baltimore międzyuczelnianą jednostkę odpowiedzialną za naukowe wykorzystanie teleskopu.