Herschel war am 14. Mai 2009 zusammen mit dem Planck-Teleskop, welches die kosmische Hintergrundstrahlung untersuchen soll, mit einer Ariane-Trägerrakete gestartet. Der deutsche Anteil an Herschel wurde maßgeblich durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) finanziert. Deutsche Wissenschaftler und Ingenieure sind wesentlich an dieser Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) beteiligt. So wurde PACS unter Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) entwickelt.

Schon während des bereits mehrere Wochen dauernden Fluges zu seinem etwa 1,5 Millionen Kilometer entfernten Zielorbit um den Lagrange-Punkt L2 wurden die Systeme und Instrumente des Weltraumteleskops auf ihre Funktion geprüft. Alle Geräte arbeiten einwandfrei und werden nach einem festgelegten Plan in Betrieb genommen. Der ersten Aufnahme war am 14. Juni 2009 die Öffnung des so genannten Cryocovers voraus gegangen, einer mit Sprengbolzen verschlossenen Schutzabdeckung des gekühlten Bereichs von Herschel. Der Deckel öffnete sich wie geplant und gab den drei Messinstrumenten die Sicht in den Weltraum frei.

Herschel ist das erste Weltraumobservatorium, das den kompletten Wellenlängenbereich des Fernen Infrarot bis zum Sub-Millimeter-Bereich (60 bis 670 Mikrometer) abdeckt. Da Herschel dieses Spektrum teilweise zum ersten Mal untersuchen wird, erwarten die Astronomen eine Fülle neuer Entdeckungen. Wissenschaftler werden die Bildung und Entwicklung von Galaxien seit Beginn des Universums untersuchen. Auch wird Herschel dazu beitragen, die Beschaffenheit von Kometen sowie Planetenatmosphären und -oberflächen in unserem Sonnensystem zu entschlüsseln.