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  該望遠鏡的主要的任務是調查大爆炸理論的殘餘紅外線證據(宇宙微波背景輻射),即觀測今天可見宇宙的初期狀態。為此它配備高靈敏度紅外線感測器、光譜器等。為便於觀測,機體要能承受極度低溫,也要避開太陽光與地球反射光等等。為此望遠鏡附帶了可摺疊遮光板,以遮蔽會成為干擾的光源。因其處於拉格朗日點,地球、太陽與望遠鏡三者的視界總處於一定的相對位置,不用頻繁的修正位置也能讓遮光板發揮功效。  該望遠鏡的發射計劃地點為蓋亞那太空中心,由亞利安五號火箭運載升空。  哈伯太空望遠鏡位於從地表大約600公里的低軌道位置上。因此,即使光學儀器發生故障也可以用太空梭前去修理。詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡位於離地球150萬公里的距離,即使出現故障也不可能頻繁派遣修理人員。但它位於第二拉格朗日點上,重力相對穩定,故相對於鄰近天體來說可以保持不變的位置,不用頻繁地進行位置修正,可以更穩定的進行觀測,而且還不會受到地球軌道附近灰塵的影響。

  計劃中的詹姆斯韋伯太空望遠鏡的重量為6.2噸,約為哈伯太空望遠鏡(11噸)的一半。主反射鏡由鈹製成,口徑達到6.5米,面積為哈伯太空望遠鏡的5倍以上。  這面主鏡的直徑比發射用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鏡片,每個鏡面的拋光誤差不得超過10奈米;同時鏡面也經過專門研磨,使得其能夠在遮陽板陰影的極度嚴寒環境中保持正確形狀。每塊鏡片背部都裝有7個馬達,能夠在10奈米的精度內調整鏡片的形狀和方向。發射後這些鏡片會在高精度的微型馬達和波面感測器的控制下展開。但是,此法不會跟凱克望遠鏡一樣,不必像地面望遠鏡那樣必需根據重力負荷和風力的影響而要按主動光學來時常持續調整鏡段,故詹姆斯韋伯太空望遠鏡除了初期配置之外將不會有太多改變。  主鏡的鏡片排成六角形,聚光部和鏡面都露在外面,容易讓人聯想到電波望遠鏡的天線。另外,它的主體也不呈筒狀,而是在主鏡下展開座席狀的遮光板。
詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(英語:James Webb Space Telescope, JWST)是計劃中的紅外線太空望遠鏡,原計劃耗費5億美元並於2007年發射升空。但由於各種原因,導致專案嚴重超支,發射時間數次推遲,最新預估總耗費高達96.6億美元,發射時間改為2021年3月30日。2019年8月28日NASA表示該望遠鏡首次組裝完畢。它是歐洲太空總署和美國宇航局的共享計劃。這是哈勃太空望遠鏡和史匹哲太空望遠鏡的後繼計劃。它擁有一個直徑6.5米(21 英尺),分割成18面鏡片的主鏡,放置於太陽─地球的第二拉格朗日點。不像哈勃空間望遠鏡那樣圍繞地球上空旋轉,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡飄蕩在地球背向太陽的後面150萬公里的太空。一個大型遮陽板將保持它的鏡片和四個科學儀器低於。