LSST独特的望远镜光学设计使它的视场直径可达3.5度（9.6平方度），等效于43个月球的视场面积，其通光量（Etendue）可达319平²度²，比世界上大多数大口径望远镜的照相机要高出一个数量级，强大的集光能力使LSST能以前所未有的效率完成更广、更快、更深的巡天观测，所提供的大数据将对宇宙学、星系科学、银河系结构、时域天文等方向的研究起到重要的推动作用。

建造LSST的设想是2001年提出的，前期研发资金主要来自私人捐款，共计4千万美元左右，其中C.西蒙尼（Charles Simonyi）和比尔·盖茨(Bill Gates)分别捐赠了2千万美元和1千万美元。成功的前期研发使LSST在2010年的美国天体物理未来十年大型地面项目遴选中获得最高排名，美国国家科学基金会（National Science Foundation）提供4.73亿美元经费用于LSST的建造，由LSST集团负责实施，美国国家能源部（The Department of Energy）另外提供1.65亿美元经费用于照相机和探测器的研制，由美国SLAC国家加速器实验室负责实施。LSST工程于2014年8月1日正式启动，2015年4月14日智利总统米歇尔·巴切莱特在伊尔佩恩峰主持了圆顶设施破土动工奠基礼，埋下了奠基石。2019年，为纪念女天文学家V.C.鲁宾（Vera C.Rubin），将其更名为国家科学基金会薇拉·C·鲁宾天文台，简称鲁宾天文台。按照计划2021年实现科学开光并开始科学试观测，2022年1月正式交付使用。截至2022年5月，已投入测试，但尚未正式运行。

LSST建成后将对南半球一万八千平方度天区进行为期十年的多色光数字巡天，在普通巡天中每3天晚上就会将全天空拍摄记录一次，周而复始，天空中的每一点都将会被重复拍照超过825次，在普通巡天中每次曝光的极限星等可达到24.5等，经叠加处理后极限星等有望达到27.8等，除了普通巡天外，还留出大约10%的观测时间用于对特殊目标和特殊天区的细化观测，这些观测包括：极限星等可达26等的深场观测；对特殊区域如黄道面，银道面，大小麦哲伦星云等大约1分钟的短时间重复访问；对哈勃空间望远镜巡天照相与钱德拉X射线空间望远镜南半球的深场结果进行多波段观测等。具体的科学目标包括：

①研究神秘的暗能量和暗物质。

②绘制太阳系中的小天体分布，特别是近地小行星和柯伊伯带天体。

③时域天文，包括新星、超新星、γ射线暴、类星体变化和引力透镜等。

④银河系的结构和形成。

⑤科普教育。

⑥另外期望LSST所产生的大量数据资料，有可能会导致更多的意外发现。

LSST望远镜光学系统采用了3镜系统，主镜口径8.4米，副镜是口径为3.4米的凸面镜，第三镜位于主镜中心孔内并与主镜加工在同一镜坯上，口径为5米，扣除中心遮拦后，望远镜的实际集光面积等效于一个口径为6.7米的无中心遮拦的望远镜（见图）。LSST的3个镜面都带有非球面，可以同时消掉系统的球差、彗差和像散。由三片透镜组成的改正镜用来校正系统场曲及由滤光片和视窗引入的色差，最大透镜的口径为1.55米，第三透镜兼作探测器的视窗，滤光片位于透镜3和透镜2之间，照相机共配有6个滤光片换用。LSST的设计像质非常优秀，在3.5°视场内，80%的像斑能量集中在小于0.25角秒直径范围内。

2013年望远镜构想图

LSST的焦面直径0.64米，照相机的探测器由189个CCD拼接而成，每个CCD包含4096×4096个像元，总计3.2亿像元。每9个CCD以3×3形式组合成1个拼板，整个探测器由21个这样的拼板组成，另外还有4个边缘拼板，被安置在探测器的4个角上，用于导星和波前检测，整个探测器封装在杜瓦瓶内，工作时被冷却到-100℃。

LSST巡天将产生大量数据，每晚20TB以上，即20万字节的原始数据，每年产生20万张高精度数字照片，相当1.28 PB原始数据，数据由设在伊尔佩恩峰的计算机做即时处理，然后送到LSST在智利拉塞雷纳（La Serena）基地的计算中心做每天的处理，最后传输到设在伊利诺伊大学的国家超级计算应用数据中心处理并存储。