美國是空間探索的急先鋒。2008年6月11日，美國國家航空航天局發射了一架伽馬射線大型太空望遠鏡，以意大利天文學家恩裏科·費米命名，設計壽命5～10年。科學家們打算利用費米太空望遠鏡探測宇宙中各種奇異的天文物體和猛烈的天體現象，其中包括伽馬射線爆發以及超大黑洞等。
費米太空望遠鏡總重4450千克，其中公用平台為1002千克，望遠鏡和探測儀器重3097千克，燃料重351千克。它主要由4個部分組成：精密跟蹤儀、熱量表、數據采集係統和探測器。費米太空望遠鏡視野寬度比康普頓太空望遠鏡提高2倍左右，靈敏度高出約50倍。
費米太空望遠鏡是人類科技的結晶。最具挑戰性的是費米望遠鏡由於很先進所以很複雜，甚至比“阿波羅”號飛船還要複雜。費米太空望遠鏡號稱“探索極端宇宙”。
開普勒太空望遠鏡
宇宙到底有多大？一共有多少星星？與地球一樣的行星在哪裏？……許多科學難題迷惑、困擾著人類和科學家，等待著被破解。400多年前，德國天文學家開普勒第一次用望遠鏡將人類的目光對準了星空。現在，人類已經發射了十幾架太空望遠鏡，幾十年的探索。
是否能尋找到另一個地球呢？根據生命形成和存在的條件，科學家們估計：銀河係約有1000億顆恒星，至少有100萬顆可能具有類似地球這樣環境的行星。它們可能孕育著生命，由原始生命逐漸進化到高級生物。在條件和地球相差很大的天體上，也可能孕育出與地球上人類完全不同的高級生物。因此，人類開始試圖去尋找地球外的高級生物，探究太空文明。
2009年3月7日，人類第一架探測類地行星的開普勒太空望遠鏡，在美國肯尼迪航天中心第17B號發射台由“德爾塔-2”號運載火箭發射升空。開普勒太空望遠鏡不但能看清宇宙空間的外表，還能看透宇宙空間的“內心”，幫助人類對宇宙有一個更清晰的認識。
勇敢的探險家開普勒太空望遠鏡由美國國家航空航天局組織策劃，著名的噴氣推進實驗室設計飛控係統，鮑爾宇航技術公司負責整體設計製造。貝爾公司製造開普勒太空望遠鏡的主要部件包括：一個直徑近一米的大望遠鏡、飛行係統和大量感光芯片。
開普勒太空望遠鏡就像一個單筒望遠鏡，主體直徑2.7米，長4.7米，質量1039千克，最大功率771瓦，設計壽命4年。開普勒攜帶了6種先進儀器，由光度計、輻射器、防護罩，以及各種傳感器、敏感器、色度儀、姿態控製係統、通信天線、電壓表和溫度儀等儀器組成。科學家賦予開普勒一雙慧眼。廣闊的視場能夠看到更多數量的恒星。它能看透銀河係的“肺腑”，傾聽行星的“心髒”，能觀察到30光年的星球變化。科學家已經在開普勒太空望遠鏡身上安裝了先進的通信器材，有什麼好消息會馬上報告。開普勒太空望遠鏡能為人們帶來好消息嗎？
赫歇爾—普朗克太空望遠鏡
2009年5月14日，歐洲空間局在法屬圭亞那發射了赫歇爾—普朗克太空望遠鏡。這個連體“雙胞胎”太空望遠鏡到太空後分離，分別叫做赫歇爾太空望遠鏡與普朗克太空望遠鏡。兩個太空望遠鏡運行在距地球約150萬千米的L2拉格朗日點附近，背對著太陽和地球，從而獲得最佳的觀測效果。
赫歇爾太空望遠鏡是世界上最大的遠紅外線望遠鏡，直徑4米，高7.5米，重3400千克。一台3.5米的反射鏡，足以照穿銀河係。赫歇爾太空望遠鏡有3台先進的儀器：成像光譜與測光儀、光電陣列與射譜儀和遠紅外外差接收機。
赫歇爾望遠鏡的科學任務是：研究宇宙早期的形成及演變；探索星際及其相互作用與星際介質；觀察彗星、行星和衛星表麵的化學成分；調查宇宙空間的化學成分。赫歇爾太空望遠鏡發回了大量的高清晰照片。天文學家驚歎：“天哪，超出我們的想象！”
普朗克太空望遠鏡，又稱為普朗克巡天者，高1.5米，寬1.7米，重1940千克，設計壽命2年。它攜帶了一係列敏銳度極高的儀器，如高電子接收器陣列，輻射熱探測器陣列，望遠鏡主鏡1.9米×1.5米、次鏡1.1米×1.0米。
宇宙微波輻射能夠獲得極其豐富的宇宙信息。這個普朗克巡天者能夠對宇宙微波背景輻射進行深入探測，繪製一幅太空圖。目前科學界認為，宇宙誕生於距今137億年前的一次大爆炸。普朗克將探測早期宇宙的形成和物質起源的奧秘，成為觀測宇宙的“透明窗口”，從宇宙微波背景幅射，揭曉銀河係的身世。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡