رصدخانه فضایی به ابزارهایی مانند تلسکوپ گفته می‌شود که در فضای بیرونی و خارج از جو زمین مستقر شده و برای رصد سیارات دوردست، کهکشان‌ها و دیگر اشیای فضایی به‌کار می‌روند. تلسکوپ فضایی هابل نخستین رصدگر فضایی‌است که در سال ۱۹۹۰ در فضا مستقر شد. رصدگرهای فضایی برخی مشکلات رصدخانه‌های زمینی در رصدگری مانند آلودگی نوری و انتشار تابش الکترومغناطیسی (سوسو زدن را ندارند.
تلسکوپ‌های فضایی یا در مداری به دور زمین در چرخش هستند و یا در یکی از نقاط لاگرانژی زمین-ماه و یا زمین-خورشید قرار گرفته‌اند. تلسکوپ هابل یک نمونه از تلسکوپ‌های فضایی‌است.
از مزایای تلسکوپ‌های فضایی می‌توان موارد زیر را نام برد:
نبود گرد و غبار در مسیر دید
نبود پراکنش نور خورشید و ماه در اثر مولکول‌های جو سیاره
نبود آلودگی نوری ناشی از مظاهر تمدن بشری
نبود آلودگی جوی و یا رطوبت در هوا
امکان رصد در طول موج‌های نامرئی (جو جلوی پرتوهای ایکس، فرابنفش، فروسرخ و... را می‌گیرد.)
