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望远镜搭乘阿丽亚娜5号火箭，将飞往太阳─地球的第二拉格朗日点（地球背向太阳后方150万公里的太空）。探测数十亿年前早期宇宙发出的光线，原计划于2007年发射升空的韦伯望远镜发射时间此前已经历数十次的推迟。韦伯空间望远镜的研发耗时30年，耗资数十亿美元，是人类迄今建造的最贵的望远。主镜长6.5米，是有史以来最大太空望远镜，也是人类历史上最强大的天基天文望远镜。
它被认为是哈勃望远镜的接替者，其口径是哈勃的2.7倍，由18块六边形单元组成，主要质地是铍，表面还覆盖了薄薄一层黄金，虽然主镜质量6.5吨比哈勃还轻，但反射面积是后者6倍。
性能和精度方面，NASA称韦伯可以探测到比哈勃识别极限还要微弱10~100倍的天体，可以清晰辨认40公里外的一枚硬币。除了进一步观测外星系及天体，韦伯有望观测到宇宙第一颗恒星。