Hubble to jedyny teleskop serwisowany przez astronautów w przestrzeni kosmicznej. Dotychczas odbyło się pięć misji serwisowych. Pierwsza misja serwisowa miała miejsce w grudniu 1993 roku. Misje 2, 3A oraz 3B wykonały niezbędne naprawy podzespołów oraz dokonały wymiany niektórych instrumentów obserwacyjnych na nowocześniejsze. Po katastrofie promu Columbia w 2003 roku piąta misja serwisowa została ze względów bezpieczeństwa zawieszona. Dopiero 31 października 2006 roku administrator NASA Mike Griffin wyraził na nią zgodę (planowana wówczas na 8 października 2008 roku)NASA daje zielone światło dla misji ratunkowej Hubble.Manifest NASA.. Opóźnienia w realizacji planu startów wahadłowców oraz awaria samego teleskopu spowodowały kolejne przesunięcie terminu misji na 12 maja 2009 roku (misja STS-125).
Prom Endeavour, ulokowany w kompleksie startowym 39, pełnił funkcję środka ostrożności mogącego wystartować z misją ratowniczą STS-400 w sytuacji zagrożenia pracy misji remontowania teleskopu.