Kui teleskoop on täielikult kasutusele võetud, lülitavad JWST operaatorid sisse erinevad elektroonika- ja teadusinstrumendid ning testivad neid. Jaanuari lõpus jõuab JWST Lagrange’i punkti, kus operaatorid jätkavad oma instrumentide kalibreerimist veel umbes viis kuud, pärast mida – kui kõik läheb hästi – alustab see oma teaduslikku missiooni.

Neli põhilist ülesannet, mille abil lahendada kõige pakilisemaid küsimusi

Sellel missioonil on neli peamist sammast, mis hõlmavad paljusid astronoomia kõige pakilisemaid küsimusi. Nende eesmärkide saavutamiseks jälgib teleskoop infrapuna sagedusi. Selle tohutu peegel võimaldab näha objekte, mis on 10–100 korda tuhmimad, kui suudab märgata Hubble’i teleskoop, mis tiirleb kosmoses juba 1990. aastast alates. JWST suudab seda teha üksikasjalikult 10 korda täpsemini.

Selline täpsus võimaldab tal heita pilgu tähtedele ja galaktikatele, mis asuvad kuni 13,6 miljardi valgusaasta kaugusel, et täita missiooni neljast põhiülesandest esimene: selgitada välja, kuidas tekkisid esimesed tähed ja galaktikad sadade miljonite aastate jooksul pärast Suurt Pauku. Teiseks suureks ülesandeks on uurida galaktikate teket ja arengut aja jooksul, alates varajase universumi kosmilisest kaosest kuni suhteliselt rahulike galaktikateni, mida praegu näeme.

See pole oluline mitte ainult universumi ajaloo mõistmiseks, vaid ka selle mastaapse struktuuri kindlaksmääramiseks. Astronoomid saavad kasutada JWST-d, et uurida tumeaine sisaldust ja kaugete galaktikate liikumist, mis võib aidata lahendada küsimust, kui kiiresti universum laieneb ja milline võib olla selle lõplik saatus.

JWST teaduse kolmas ülesanne on mõista, kuidas tähed ja neid ümbritsevad planeedisüsteemid moodustuvad, võimaldades meil võrrelda oma päikesesüsteemi lugematute teistega universumis. 

Lõpuks osutab JWST kaugete tähtede ümber tiirlevatele eksoplaneetidele, et vaadata läbi nende atmosfääri ja otsida võimalikke märke tulnukate elust.