Миссия Kepler продлится три с половиной года. Все это время он будет наблюдать около 100 тысяч похожих на Солнце звезд, вокруг которых могут обращаться экзопланеты. Аппарат будет искать планеты, находящиеся вне Солнечной системы, при помощи транзитного метода. Когда планета проходит по диску своей звезды, она закрывает от наблюдателя часть ее излучения. Анализируя колебания яркости светил, астрономы могут не только находить планеты, но также приблизительно оценивать их размер.

Kepler будет обращаться вокруг Земли по орбите высотой в одну астрономическую единицу (а.е.). А.е. равна 150 миллионам километров и соответствует расстоянию от Земли до Солнца. Фактически, Kepler будет повторять путь нашей планеты, обращающейся вокруг Солнца. Такое положение позволяет телескопу постоянно следить за одними и теми же звездами. Телескоп ″Хаббл″, например, лишен этого преимущества.

В настоящее время астрономы обнаружили более 300 экзопланет. Большинство из них являются газовыми гигантами наподобие Юпитера. На таких планетах не могут развиваться организмы земного типа, а именно обитаемость экопланет, в конечном счете, интересует ученых. Kepler сможет находить планеты меньшего размера, более пригодные для жизни.