تلعب التلسكوبات الفضائية دورًا هامًا في مجال الفلك الكوني حيث تمكننا من النظر إلى الفضاء خارج حدود الغلاف الجوي للأرض وتحصل على صور وبيانات أكثر دقة ووضوحًا. من بين أهم الأشياء التي تقوم بها التلسكوبات الفضائية في مجال الفلك الكوني هي:
1- استكشاف النجوم والمجرات والكواكب والأجرام السماوية الأخرى وتحديد مكوناتهم وصفاتهم وتحديد المسافات بينهم وسرعاتهم وحركتهم.
2- تحليل أشعة الفراغ الكونية والأشعة الكونية المستمدة من المجرات والنجوم والكواكب والأجرام السماوية الأخرى.
3- دراسة الظواهر الكونية مثل الانفجارات النجمية والنجمات الزائفة والثقوب السوداء والأشعة السينية الناجمة عن التفاعلات الكونية.
4- تحليل وقياس الإشعاعات الناتجة عن نجوم النيوترون والنجوم القزمة الحمراء والنجوم العملاقة والمجموعات النجمية المختلفة.
5- دراسة تأثير الأشياء السماوية على حركة الكواكب في النظام الشمسي مثل المذنبات والكويكبات والأشجار الشمسية والأجرام الأخرى.
6- البحث عن الحياة الخارجية والطرق الرئيسية للتوصل إلى هذه الحياة.