Cele misji mały|upright=1.3|Obszar badany przez sondę Kepler na tle mapy nieba Głównym celem misji jest określenie częstotliwości występowania układów planetarnych w kosmosie i różnorodności ich struktur. Ma to być zrealizowane przez obserwowanie dużego zbioru gwiazd i określenie: jak często planety skaliste występują w ekosferach różnych typów gwiazd, jakie typy planet występują częściej, a jakie rzadziej, jak często występują systemy z wieloma planetami i jak wiele planet mogą zawierać, jak często występują gorące jowisze i jakie są ich przeciętne parametry, wokół jakich gwiazd najczęściej występują systemy planetarne.
Sonda miała obserwować zmiany jasności ponad 100 000 tych samych gwiazd przez co najmniej 3,5 roku, w poszukiwaniu okresowych tranzytów planet. Z tego względu nie mogą być one niczym przesłaniane przez cały czas trwania misji. Do obserwacji wybrano region pogranicza gwiazdozbiorów Łabędzia i Lutni.