卫星的重量为141.5公斤，于1970年12月12日发射升空，初始轨道为远地点560千米、近地点520千米、偏心率为0.002956的近圆轨道，轨道倾角为3°。卫星的有效载荷是两套正比计数器，每套有效面积约0.084平方米，工作在2～20千电子伏波段，极限灵敏度为5×10⁻⁴Crab。卫星设计寿命为3年，于1973年3月结束使命。乌呼鲁X射线卫星是第一颗对X射线源进行全天巡天的卫星，观测X射线源的X射线强度变化和谱性质。对强X射线源，位置精度可达到几平方角分。 

乌呼鲁X射线卫星取得了多项重要的科学进展：首先，乌呼鲁X射线卫星在运转时期内完成的巡天观测在2～6千电子伏波段共发现339个X射线源，而从R.贾科尼领导的科研小组于1962年7月发现了第一个宇宙X射线源天蝎座X-1（Sco X-1）后，到乌呼鲁X射线卫星上天之前，通过火箭、气球人们只陆续发现了约30颗X射线源，这一事实已清楚显示卫星观测的重要性；乌呼鲁X射线卫星发现了具有X射线脉冲、吸积驱动的双星X射线源如半人马座X-3（Cen X-3）、船帆座X-1（Vela X-1）和白羊座X-1（Her X-1）等；对天鹅座X-1（Cyg X-1）的长期观测发现其X光强度有频率为每秒数次的波动，证实了Cyg X-1是第一个强黑洞候选体；此外还发现了许多重要的河外源。连续四版的乌呼鲁X射线卫星星表（最后一个叫4U星表）是第一个全面的X射线星表。不仅如此，由于卫星观测在时间上的连续性给乌呼鲁X射线卫星详细研究子星之一是致密天体的X射线双星提供了极好的条件，这一发现打开了同致密天体和引力能释放相联系的崭新研究领域，X射线天文学的学科地位稳稳地确立了。