HST byl vynesen do vesmíru raketoplánem Discovery před čtyřmi roky, 24. dubna 1990. Krátce po uvedení observatoře do provozu se však ukázalo, že vinou vadného měřicího zařízení ve výrobním závodu Perkin Elmer bylo hlavní zrcadlo dalekohledu chybně vybroušeno. Objevila se u něj tzv. kulová aberační chyba, takže optický systém se nedal přesně zaostřit.

Aktivní životnost dalekohledu byla plánována na 15 let, takže už před jeho vypuštěním se počítalo s periodickými obslužnými návštěvami pomocí raketoplánu. Při nich měly být zastaralé typy vědeckých přístrojů nahrazeny novými, modernějšími a při té příležitosti měli astronauti také opravit závady, které by se eventuálně vyskytly.

Zjištěná zásadní konstrukční vada však znamenala, že hlavním úkolem prvého obslužného letu HST SM-01 (Hubble Space Telescope Servicing Mission One) bude odstranění optické chyby zrcadla.

K tomu účelu byl připraven soubor malých, přesně vybroušených zrcadel, který měl posloužit jednotlivým přístrojům na dalekohledu asi tak, jako krátkozrakému člověku pomáhají brýle. Skleněné čočky však v tomto případě nepřipadaly v úvahu, protože pohlcují ultrafialové záření v jehož oblasti se pomocí HST provádí řada astronomických pozorování.

Soubor zrcadel pro jednotlivé přístroje byl na návrh vědeckých pracovníků uložen do prázdného modulu STAR (Space Telescope Axial Replacement), určeného původně pro montáž astronomických přístrojů.

Poněkud výjimečné postavení zaujímala širokoúhlá planetární kamera, s jejíž výměnou se počítalo tak jako tak. Do nového modelu WF/PC-2 byla korekční optika zabudována přímo při výrobě.

Kromě optické vady zrcadla se krátce po uvedení HST do provozu objevil další konstrukční nedostatek: panely slunečních baterií se při přechodu ze světla do stínu a naopak pokaždé rozkmitaly a tím pravidelně porušovaly stabilitu HST v prostoru. Proto bylo rozhodnuto baterie předčasně vyměnit, i když s něčím takovým se měli zabývat až opraváři při letu HST SM-02 po 5-6 letech.

Větší nároky na stabilizační systém zřejmě také způsobily poměrně rychlé vyřazení tří ze šesti úhloměrných gyroskopů z provozu. V poslední době dělil HST od nuceného přerušení práce už jen jediný eventuální výpadek dalšího gyroskopu. S méně než se třemi gyroskopy nebylo totiž průzkumné zaměřování dalekohledu možné, i když pro jeho zachycení raketoplánem postačovala hrubá stabilizace, takže selhání třeba všech úhloměrných gyroskopů by bylo opravářské misi nepřekáželo.

Další drobné závady se vyskytly také na elektronické výbavě HST, kupř. na jednom jeho palubním počítači, na systému magnetické detekce polohy a také na zdrojích elektrického proudu.

V zadní části nákladového prostoru byl přípravek FSS (Flight Support System), v podstatě montážní plošina, na níž byl později usazen dalekohled HST. FSS také zprostředkoval napojení dalekohledu na obslužné elektrické systémy raketoplánu.

Další důležitou součást užitečného zatížení tvořil SAT (Solar Array Transporter) umístěný v přední části nákladového prostoru. SAT v sobě skrýval dvojici nových slunečních baterií.

Pracovní nářadí bylo uloženo ve schránce ORUC (Orbital Replacement Unit Carrier) spolu se zbytkem náhradních dílů a s novou kamerou WF/PC-2.