Telescopio espacial diseñado por la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense para sustituir a sus predecesores Hubble y Spitzer. Debe su nombre al que fuera director de la NASA entre los años 1961 y 1968, durante los cuales tuvieron lugar buena parte de los grandes éxitos astronáuticos norteamericanos.

Al igual que el Herschel, el James Webb está diseñado para operar en el rango de la radiación infrarroja, aunque en la región más cercana al visible -el Herschel lo hacía en el infrarrojo lejano, a longitudes de onda mayores-, y también se ubicó como éste en el punto de Lagrange L2 de la órbita terrestre, un punto de equilibro gravitatorio entre el Sol y la Tierra a millón y medio de kilómetros de distancia de nuestro planeta. Su espejo colector tiene un tamaño muy superior al de su predecesor, de 6,5 metros de diámetro frente a 3,5 del Herschel, lo que supone una superficie casi cuádruple y, por consiguiente, una resolución mucho mayor. El espejo no es rígido sino que, al igual que ocurre con los telescopios terrestres de última generación, está compuesto por un conjunto de 18 piezas hexagonales encajadas en forma de mosaico, todas ellas provistas de motores para ajustarlas en la posición exacta.

Sus principales tareas serán el estudio del origen de las galaxias y las estrellas, así como la evolución de los sistemas planetarios.

La fecha para su lanzamiento estuvo prevista inicialmente para 2018, pero tras varios aplazamientos tuvo lugar el 25 de diciembre de 2021 desde la base de Kourou, mediante un cohete Ariane 5, comenzando el delicado proceso del despliegue del panel solar, la antena, el protector solar y los espejos, culminado el 8 de enero de 2022. Alcanzó el punto L2 el 24 de enero de 2022, procediéndose a la alineación del sistema óptico. Finalmente, las primeras imágenes fueron hechas públicas por la NASA el 11 de julio de 2022, sorprendiendo por su espectacularidad, ya que fueron viradas a colores del espectro visible -el ojo humano no percibe la luz infrarroja- para permitir una mejor visualización.

La duración de la misión del James Webb dependerá de sus reservas de combustible, ya que al no encontrarse en una órbita estable es necesario realizar correcciones de su trayectoria de forma periódica. Ha sido calculada entre 5 y 10 años, aunque podría extenderse hasta un máximo de 20.