欧米加半人马球状恒星簇包含着100万颗恒星，2008年4月2日，哈勃望远镜最新观测发现该恒星簇是银河系内200多个球状恒星簇中最大的一个，来自德国马克斯－普朗克系外物理研究协会和美国德克萨斯州大学的天文学家报道称，在欧米加半人马球状恒星簇内核存在着一个中级质量的黑洞。
2009年3月17日，哈勃太空望远镜拍到一张罕见的“四星凌土”照片，土星的4颗卫星整齐地排成一线在“母星”前方穿过。4颗卫星从左至右分别是白色多冰卫星——土卫二和土卫四，以及大型橙色卫星——土卫六和多冰的土卫一。根据当时与太阳之间的角度，4颗卫星的影子均在自己前方。这种罕见的卫星凌土现象只有土星环面几乎与地球侧向相对时才会出现。
2005年9月1日，哈勃望远镜拍摄到海王星呈现蓝绿色的动态大气层，天文学家使用哈勃望远镜的过滤透镜精确地探测到漂浮在富含甲烷气体大气层的高海拔云层，这些图像就如同时间错位电影一样，并揭示了海王星的卫星轨道的变化。图中最明亮的一颗卫星是海卫八，此外还有海卫七、海卫五和海卫六。据悉，海王星共有13颗卫星。
2006年8月1日，哈勃望远镜日前拍摄到了一张极为罕见的照片，天卫一与天王星连成一线，就象是在地球上看到的月食一样。从照片上看，天卫一位于图片的中央附近，就象是一个蓝色的镜子前方一个雪白的精灵。天文学家们介绍称，哈勃望远镜在拍摄这张照片时把天王星周围的星云衬托为了背景，看上去就象日食一样。照片中央附近的天卫一在蓝色的天王星的衬托下显得格外的洁白亮丽。这种现象只有当天卫一运行到与木星这样的气体行星一线的时候才会出现，天王星周围星云的光芒压制了天卫一的光芒，天王线的轴面也恰好与其卫面形成一致的平面，才能使天卫一看上去象一颗洁白的珍珠。
2006年9月16日，哈勃望远镜拍摄到两个奇特的星系，这两个螺旋星系排成一行。较小的前景星系边缘位于较大背景星系的前方，它的灰尘触角结构清晰可见。从地面上的望远镜进行观测，这两个星系看上去就像是一个单独的星系。但通过哈勃望远镜上的先进勘测相机却显示这个“眼睛”状星系实际上是两个星系，它们被称为“2MASX J00482185-2507365”。
这是2002年11月18日哈勃望远镜拍摄到银河系内一个邻近黑洞像炮弹一样疾驰穿过银河星盘。天文学家称，这项发现有力地揭示出这个黑洞起源于超新星爆炸。这个黑洞的质量是太阳的数倍，被称为“GRO J1655-40”，形成于一颗垂死超大质量恒星在强烈超新星爆炸中，它在太空中穿梭的时速为40万公里，该速度比普通恒星流速快4倍。
1999年3月，哈勃望远镜拍摄到迄今最强烈的星系伽马射线爆，它就像一个快速光线衰弱的火球，它爆炸的最初瞬间光亮达到恒星的10亿亿倍。最初爆炸时释放出伽马射线流，它出现于1999年1月23日。2月8日至9日(左图观测结果)这一星系爆炸已逐渐衰减，右图是该星系的近距离观测图像，图中手指状结构延伸在伽马射线爆火球上方。
2002年9月17日，哈勃望远镜观测发现宇宙中的确存在着中等体积的黑洞，但是科学家必须在一些意想不到的区域才能发现它们。这些之前未曾发现的黑洞揭示了黑洞的生长过程。更奇特的是，这些中等体积大小的新黑洞存在于叫做“球状恒星簇”的闪耀蜂窝恒星簇中。图中左侧是含有中等体积黑洞的M15恒星簇，它的质量是太阳的4000倍；图中右侧是含有更大体积黑洞的大型G1球状恒星簇，该黑洞的质量是太阳的20000倍。
这是哈勃望远镜最新安装的3号广角照相仪(WFC3)和先进勘测相机(ACS)拍摄的合成图像，展示120多亿年前全色彩宇宙，图中包含着数以千计的不同形成阶段的星系。图中显示的是该全景图的南部星系区域，这张宇宙勘测图被称为“大观测起源深度测量(GOODS)”。
2004年6月3日，哈勃望远镜拍摄到三裂星云巨大的恒星灰尘暗带切面是宇宙中最壮观的恒星诞生区域。这些恒星灰尘在发光气体轮廓下清晰地呈现出来，位于三裂星云的中心位置。三裂星云又被称为Messier 20和NGC 6514星云，位于银河系内，距离地球9000光年之遥的人马座星系。在灰尘暗带中可清晰地看到超大质量的明亮恒星。
2004年12月16日，天文学家通过哈勃望远镜观测到螺旋星云的三维结构，例如：它看上去非常像彩色炸面圈。在早期的观测图像中由于大量气体包裹一颗垂死类太阳恒星无法使天文学家精确解释它的结构。一种可能性解释是螺旋星云结构类似于像蛇一样的盘旋结构。目前，天文学家使用哈勃望远镜建立迄今最复杂的结构，这项研究证实了螺旋星云中包含两个接近垂直的盘状结构。
2005年6月7日，哈勃望远镜拍摄到邻近超新星N 63A的残留物，其中包含着大量混沌状态的气体和灰尘。超新星N 63A是一颗超大质量恒星垂死爆炸后的残留体，爆炸发生时向外喷射气态外层物质，使垂死恒星外层处于骚动状态。
1997年6月10日，哈勃望远镜观测到深太空出现像“火球”的伽马射线爆，这张图像是由哈勃望远镜成像光谱仪拍摄的。这次伽马射线爆发生于1997年5月8日，当6月2日进行观测时该伽马射线爆已逐渐衰减。
2010年2月2日，哈勃远镜近日在小行星带中观测到一个神秘的X形状太空残骸，而且这个残骸还拖着长长的尘埃状尾巴。天文学家认为，这一现象表明该区域刚刚发生过一起两颗小行星正面碰撞事件。尽管天文学家长期以来一直认为小行星带中经常发生这种相互碰撞事件，但是此前从未观测到过真正的小行星正面碰撞并破碎的场景。这一神秘的X形状天体被命名为“P/2010 A2”，最早由林肯近地小行星研究小组巡天计划于1月6日发现。最初，天文学家曾经认为它可能是一颗所谓的“主带彗星”，主带彗星是一种在小行星带中公转运动的罕见彗星。但随后哈勃太空望远镜证实在神秘天体的内核附近存在一种复杂的X形状细丝结构。
2006年11月2日，天文学家基于哈勃望远镜的拍摄照片，合成了MS0735.6+7421星系簇最新合成图像，该星系簇距离地球26亿光年，位于鹿豹座。图片左侧是合成图像，右侧是3张原始拍摄照片。该图像揭示数十个星系簇是通过重心彼此结合在一起。天文学家称，一个超大质量黑洞潜伏在明亮星系的中心位置，观测可发现强大的喷射流。
2007年1月7日，一支国际天文学家小组使用哈勃望远镜建立了一个三维宇宙图像，首次直接证实了宇宙大范围地存在暗物质。
2006年9月21日，天文学家通过分析哈勃望远镜拍摄的两张深太空图像，发现了“星系金矿”——宇宙大爆炸之后形成不足10亿年有500多个星系。这些复杂星系的成份形成于早期宇宙。这项发现科学地评估理解星系的起源，此前天文学家从未观测到形成不足10亿年的星系，因此能够发现500多个星系对于宇宙学家而言是一项重大的突破发现。
2001年4月2日，哈勃望远镜探测到迄今最遥远的恒星爆炸，一颗超新星爆发于100亿年前。通过检测这颗垂死恒星的发光程度，天文学家发现宇宙中存在着一种神秘的斥力，促进星系彼此间运行得更快。
2006年6月22日，哈勃望远镜拍摄到环绕冥王星的一对较小卫星——冥卫二和冥卫三，这两颗卫星比冥王星昏暗5000倍，它们与冥王星之间的距离是最大卫星冥卫一的2-3倍。
2008年4月10日，哈勃望远镜拍摄到75亿光年之遥、迄今最猛烈的伽马射线爆，甚至人们通过肉眼也可以观测到。3月19日，这一伽马射线爆持续了近1分钟，这个单独“恒星”—— GRB 080319B释放的光亮是星系的1000万倍。哈勃望远镜2号广角和行星相机(WFPC2)对这一过程进行了拍摄。天文学家称，这是一种超长持续伽马射线爆，通常出现于超大质量恒星死亡过程，像这样的恒星质量为太阳的50倍。
