HST doveva essere lanciato nell'ottobre del 1986, ma pochi mesi prima ci fu la tragedia del Challenger. La NASA impegò alcuni anni per rendere di nuovo operativo in sicurezza lo shuttle. Di conseguenza, il lancio del telescopio spaziale slittò all'aprile 1990.

Il telescopio spaziale ancora agganciato al braccio robotico
dello Shuttle che l'ha portato nello spazio.

La missione STS-31 mise in orbita il telescopio senza particolari problemi: tutto sembrava procedere per il meglio.
Dopo pochissimo tempo, la scoperta del disastroso errore di costruzione dello specchio primario. E così si è reso necessario approntare uno strumento da installare su HST per correggere il difetto.

Il telescopio è stato visitato numerose volte da astronauti in passeggiata spaziale da uno Shuttle. Queste missioni erano state previste fin dall'inizio come manutenzione periodica, per riparare eventuali guasti e per installare nuovi componenti. Inoltre, a causa dell'attrito con l'atmosfera, il telescopio perde lentamente quota nel tempo. Lo shuttle lo riporta in un'orbita più alta ogni volta che lo visita.

  • La Missione di servizio 1, svolta nel dicembre 1993 (STS-61) installò alcuni strumenti e altri componenti. I più importanti furono: il COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), una serie di cinque specchi per correggere le distorsioni causate dallo specchio primario. La nuova camera planetaria e a grande campo (Wide Field/Planetary Camera, WF/PC II), una versione migliorata del precedente sensore ultravioletto che incorporava anch'essa delle ottiche di correzione.
  • La Missione di servizio 2, svolta nel febbraio 1997 (STS-82) sostituì lo spettrografo ad alta risoluzione con il nuovo Space Telescope Imaging Spectrograph, e aggiunse una fotocamera infrarossa.
  • La Missione di servizio 3A, nel dicembre 1999 (STS-103) sostituì dei giroscopi e dei sensori di guida guasti, e aggiunse un nuovo computer di bordo.
  • La Missione di servizio 3B, nel marzo 2002 (STS-109) riparò e migliorò numerosi componenti, obbligando gli astronauti a lunghe e delicate passeggiate spaziali. Gli interventi sul telescopio furono, tra gli altri:
    • Sostituzione dell'unità di alimentazione, cosa particolarmente difficile perché questo componente non era stato progettato per essere sostituito in orbita. Inoltre il telescopio dovette essere completamente spento per la prima volta da quando aveva iniziato ad osservare.
    • Sostituzione dei pannelli solari. I nuovi pannelli sono derivati da quelli costruiti per i satelliti Iridium. Sono più piccoli di un terzo rispetto a quelli vecchi, diminuendo così la frizione con l'atmosfera, e forniscono il 30% di energia in più. Grazie a loro, tutti gli strumenti di Hubble possono essere accesi e funzionanti contemporaneamente.
    • Sostituzione della "camera per oggetti deboli" (FOC) con la "camera avanzata per Surveys" (ACS). Entrambe hanno una dimensione simile ad una cabina telefonica.
    • Installazione di un refrigeratore meccanico nella camera infrarossa, non più funzionante.
    Il completamento di questa missione migliorò notevolmente le capacità di Hubble, e alcuni entusiasti sostennero che era adesso un nuovo strumento.
  • La Missione di servizio 4, l'ultima vista l'imminente fine della vita operativa di Hubble, originariamente prevista per il febbraio 2005 venne inizialmente annullata a causa del disastro dello Space Shuttle Columbia.
    La NASA ha inizialmente valutato se effettuare la missione senza equipaggio, cioè in forma robotizzata, ma l'ipotesi e' stata abbandonata dati i rischi tecnici. Il 31 ottobre 2006 l'amministratore Mike Giffin ha dato il via libera per la missione di servizio, che sarà compiuta dalla missione STS-125 dello Shuttle Discovery, avrà luogo non prima del maggio 2008 e dovrebbe apportare le seguenti modifiche:
    • Sostituzione completa dei 6 giroscopi cuore del sistema di puntamento.
    • Sostituzione completa delle batterie ormai prossime all'esaurimento.
    • Installazione della Wide Field Camera 3 al posto di WFPC2
    • Installazione del Cosmic Origin Spectrgraph al posto di COSTAR
    • Riparazione della elettronica di STIS