Der Hauptspiegel des Webb-Teleskops hat einen Durchmesser von 6,5 Metern, verglichen mit dem des Hubble-Teleskops von 2,4 Metern, was Webb etwa siebenmal so viel Lichtsammelfähigkeit und damit die Möglichkeit gibt, weiter in die Vergangenheit zu sehen.
Ein weiterer entscheidender Unterschied besteht darin, dass Webb mit Kameras und anderen Instrumenten ausgestattet ist, die empfindlich auf Infrarot- oder „Wärme“-Strahlung reagieren. Die Expansion des Universums bewirkt, dass das Licht, das normalerweise in sichtbaren Wellenlängen vorliegen würde, zu längeren Infrarotwellenlängen verschoben wird, die normalerweise für das menschliche Auge unsichtbar sind.
Auf der anderen Seite befindet sich das Hubble-Teleskop in einer niedrigen Erdumlaufbahn, wo Astronauten Dinge besuchen und reparieren könnten, die kaputt oder abgenutzt sind, oder neue, leistungsfähigere Instrumente darauf installieren könnten. Diese Modifikationen verlängerten seine Lebensdauer über die ursprünglichen Schätzungen hinaus.
Das Webb-Teleskop wird die Sonne an einem Punkt hinter dem Mond umkreisen, eine Million Meilen von der Erde entfernt, der für Astronauten weit außerhalb der Reichweite ist. Prinzipiell könnten die Manövrierraketen des Teleskops betankt werden. Aber das beabsichtigt die NASA nicht.