تشمل بعض أبرز عيوب التلسكوبات الفضائية ما يلي:
1- التكلفة الباهظة: تكاليف إطلاق التلسكوبات الفضائية إلى مداراتها الجيوستوشية، تشمل تصميم، بناء، إطلاق، وصيانة، وغالبًا ما تكون التكاليف مرتفعة جدًا.
2- الصيانة: إذا حدثت مشكلة بالتلسكوب الفضائي، فقد يتعين على الفريق الفني الوصول إلى التلسكوب في المدارات النجمية البعيدة، مما يزيد من صعوبة صيانته.
3- القيود التقنية: تلك الحواجز التي تشكلها العوامل الطبيعية مثل الهالات النجمية، الأبخرة الفضائية والضباب الكوني، يمكن أن تؤثر على جودة الصورة والبيانات التي يجمعها التلسكوب.
4- الزمن: تحتاج التلسكوبات الفضائية إلى الوقت الكافي لبناء التصاميم الصحيحة، والعثور على الأموال اللازمة لإطلاق المهمة، وتطوير البرامج اللازمة لتحليل البيانات المجمعة ؛ وقد يستغرق كل ذلك وقتًا طويلاً.
5- التجزؤ والتزاحم: إذا ازداد عدد التلسكوبات الفضائية الموجودة في المدار، فإنّه يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث تحولات وأخطاء عديدة في البيانات المجمعة، خاصةً إذا كانت هناك التزاحم الشديد معلاف التلسكوبات المزودة بأجهزة تكنولوجية متعددة.
6- الحساسية للضوء: تتأثر التلسكوبات الفضائية بشدة بضوء النجوم ويجب تخفيض الضوء المشتت لجمع البيانات بدورها، وتكون حساسة للغاية لتفاصيل البيانات ولتلك الصدمات التي يمكن أن تؤثر على جودة الصورة.