Az 1990. április 25-én indított első optikai űrtávcső, az E. P. Hubble-ről elnevezett amerikai Space Telescope (HST) 12,3 tonna össztömegű, 13,1 méter hosszú és 4,3 méter átmérőjű óriás; a főtükör átmérője 2,4 méter. A megvalósítás költségei elérték a másfél milliárd amerikai dollárt. A Discovery űrrepülőgép állította 615 km magas pályájára, ahonnan műholdak közvetítésével küldi adatait a földi irányítóközpontba. Fontos újítást jelentett, hogy a HST-t eleve modulokból szerelték össze, hogy az egyes alkatrészek időről-időre cserélhetők legyenek. Az eredetileg tervezett élettartam 15 év. A HST számos tudományos műszerrel rendelkezik, amelyek közül az egyik legfontosabb a széles látószögű bolygófényképező kamera; ezt egyszer már cserélték (Wide Field and Planetary Camera 2).
A HST felbocsátása után nem sokkal kiderült, hogy a távcső leképezése hibás, mert a főtükör peremét 2 mikrométerrel elcsiszolták. A hiba következtében a csillagfény nem koncentrálódott eléggé, a megfigyelt objektumokat elmosódott folt vette körül. Számítógépes eljárásokkal lehetett javítani a képeken, de 1993-ban, az Endeavour űrrepülőgép küldetése során korrigálták a hibát: "szemüveget" kapott a HST, vagyis beszerelték a COSTAR nevű korrekciós optikát és más javításokat is elvégeztek. 1994 február óta a HST kifogástalanul végzi a feladatait, szenzációs képek ezreivel kápráztatja el a csillagászokat és a laikusokat egyaránt. Bátran kijelenthetjük, hogy hatalmas áttörést hozott a csillagászatban.
1997 februárjában, a második javítás során két új, fontos műszert kapott a távcső. Az egyik a NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer), amely a közeli infravörös tartományban is képes fényképezni, a másik a STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph), amely egy nagy felbontású színképelemző berendezés.