Das Teleskop (das eigentlich eher eine Raumsonde ist), wird 4 Jahre bis zu 100.000 Sterne vermessen um so die Anwesenheit eines Planeten zu ermitteln. Das Hauptaugenmerk der Suche wird dabei auf erdähnlichen, bewohnbaren Planeten liegen.
Dabei wird Kepler die Helligkeitsschwankungen messen, die entstehen, wenn ein Planet vor dem untersuchten Stern vorbeizieht. Das Teleskop, dass diese Schwankungen misst, hat einen Durchmesser von 1,4 Meter und bündelt das Licht auf einen Fokus aus 42 CCD-Sensoren, die einen Himmelsausschnitt von 12 Grad gleichzeitig überwachen können. Die CCD-Sensoren haben dabei eine optische Auflösung von jeweils 2200x1024 Pixeln.
Um möglichst von Störungen der Erde frei zu sein, wird Kepler nicht wie gewohnt um die Erde kreisen, sondern der Erde in einem Sonnenorbit folgen also mit ihr um die Sonne kreisen.
Kepler kann Planeten mit Erdgröße und in der "Habitatzone" des jeweiligen Sterns in bis zu 1000 Lichtjahre Entfernung ausspüren. Planeten mit 5facher Erdmasse kann das Teleskop sogar bis in eine Entfernung von bis zu 2600 Lichtjahren entdecken.
Kepler wird das HST (Hubble Space Telescope) bei der Suche nach Planeten ablösen, denn Hubbles Optik erlaubt nur die Untersuchung eines sehr kleinen Himmelsausschnittes auf einmal, wohingegen Kepler mit seinem CCD-Array viele tausend Sterne auf einmal untersuchen kann.
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