1990年,美国宇航局首次搭乘哥伦比亚号航天飞机将X射线望远镜送入太空,对银河系和河外天体进行观测。宽带 X 射线望远镜(BBXRT)在 STS-35 任务期间作为 ASTRO-1 有效载荷的一部分进行飞行。它研究了广泛能量范围的 X 射线源,并测试了太空中的聚焦 X 射线光学器件。
2013年,NASA在南北极附近发射了气球,作为辐射带相对论电子损失气球阵列(BARREL)任务的一部分,研究地球大气中的X射线。该任务研究了从范艾伦带坠落的电子。
利用钱德拉 X 射线航天器,天文学家看到了来自超大质量黑洞的喷流,该黑洞正在搅动围绕着一个绰号为“红土豆”的星系的气体。
2011年,在撒哈拉沙漠发现的一颗320克的火星陨石揭示了火星曾经有水的证据。这块陨石被称为“黑美人”或“西北非洲 7034”,含有可追溯到约 44.8 亿年前的水合物质和碎片。科学家利用X射线和中子断层扫描来研究其结构。这些发现提供了古代水与火星地壳相互作用的证据,并增加了有关火星早期环境的信息。