Первой специализированной рентгеновской обсерваторией стал запущенный в декабре 1970 г. аппарат Uhuru. К настоящему моменту на орбите побывало огромное количество аппаратов, проводивших наблюдения в этом диапазоне, – как крупные спутники, созданные ведущими космическими агентствами, так и небольшие приборы, разработанные и созданные в Японии, Индии и Китае, выведенные на орбиты с помощью собственных носителей со своих космодромов. Относительная доступность работы в этом диапазоне отчасти объясняется востребованностью мониторинга отдельных источников или участков неба значительной площади даже с помощью небольших инструментов.
Космические гамма-всплески около 30 лет оставались самой жгучей загадкой в астрофизике.
Важными этапами в развитии рентгеновской астрономии становилось появление новых спутников, позволяющих проводить обзоры неба на новом, значительно более высоком уровне чувствительности, или рентгеновских телескопов с рекордными характеристиками для изучения отдельных источников. К обзорным спутникам, сыгравшим большую роль, следует отнести ROSAT, который в 1990-е гг. представил полный обзор неба в мягком рентгеновском диапазоне, и RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, Обсерватория для изучения временных характеристик ренгтеновских источников им. Росси), проводивший в течение 15 лет мониторинг рентгеновских источников по всему небу, измеряя их временные и спектральные характеристики.
Особо стоит выделить инструменты, которые были установлены на орбитальных космических станциях. С одной стороны, использование комплекса станции является достоинством: ниже стоимость вывода на орбиту, снижаются риски, есть возможность использовать энергетические ресурсы и средства связи станции. С другой стороны, трудно проводить высокоточные наблюдения, поскольку станции трудно или невозможно с достаточной точностью стабилизировать (на них работают люди, функционируют системы жизнеобеспечения и другое оборудование). Оптические, рентгеновские и ультрафиолетовые телескопы (в основном предназначенные для наблюдения за Солнцем) присутствовали уже на станции Skylab, а позднее важным шагом стал запуск астрофизического модуля «Квант», пристыкованного к станции «Мир» в 1987 г. Модуль содержал несколько инструментов, позволивших, в частности, получить рентгеновские спектры сверхновой SN 1987А. Сейчас на Международной космической станции работает рентгеновский детектор MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image), созданный японским космическим агентством (JAXA), а недавно там начал свою работу прибор NICER, в основном предназначенный для изучения нейтронных звезд.