10年間に及ぶLSSTの主目的は、宇宙の動的な変化を継続的に記録することである。具体的には、銀河や恒星、太陽系内の天体の変化を詳細に捉えることで、ダークマターやダークエネルギーの正体解明、天の川銀河の構造や形成史の紐解き、突発天体観測によるマルチメッセンジャー天文学の推進など、宇宙に残された数々の謎の解明を目指す。

2025年に「ファーストルック(初観測)」を迎え、システムの検証と調整段階を経て、いよいよLSSTは本格的な実施段階へと移行された。10年間で同一天域を約800回観測し、天体の光度変化や移動を捉える。プロジェクト完了時には数十億個の天体と数兆件の観測記録からなるデータセットが構築され、段階的な公開を経て最終的には全データへのアクセスが可能になるという。これほど大規模な天文学データが一般公開されるのは世界初の試みとなる。