Su duración prevista fue de 3,5 años. Se esperaba que finalizara su misión a finales del 2012, pero posteriormente se amplió hasta 2016. No alcanzó a completar esta segunda fecha, ya que en Agosto de 2013 NASA anunció que daba por terminada su vida útil. Su objetivo era identificar la existencia de planetas semejantes a la Tierra, que estuvieran orbitando a una estrella a una distancia comparable a la de nuestro planeta con respecto al sol.

Desgraciadamente la sonda se estropeó. Para su buen funcionamiento era necesario que al menos tres de los cuatro giroscopios utilizados para orientar la nave se mantuvieran en buen estado. Para el 15 de mayo del 2013 habían fallado dos de ellos. Durante los meses siguientes se intentó recuperar al menos uno, pero no fue posible, por lo que en esa fecha NASA anunció que finalizaban los esfuerzos de reparación.

Kepler fue diseñado para que detectara pequeñas variaciones periódicas de luminosidad de una estrella que se sucedieran en forma periódica, lo que se interpretaba como que era debido a que un planeta que pasaba orbitándola frente a ella. Es decir, cuando este pasaba frente a la estrella, bloqueaba ligeramente la cantidad de luz y con ello se podía calcular el tamaño de él. Se pensaba que ello también podía ayudar a formarse una idea de si este era de estructura rocosa, como la Tierra o gaseoso como Júpiter.

En realidad la técnica utilizada entregaba datos crudos y solo se podía aplicar a estrellas muy brillantes. Con fecha de enero de 2010 los científicos anunciaron haber descubierto 5 planetas extrasolares: cuatro del tipo de Júpiter y uno del tamaño aproximado de Neptuno. "Es que debido al sistema de detección empleado, se requería de sucesivos tránsitos para llegar a confirmarlo como definitivo". Más tarde los investigadores anunciaron otros cien candidatos potenciales de confirmación, a la espera de la verificación de su paso periódico durante un determinado tiempo.

En Diciembre del 2011, los científicos de NASA anunciaron que a la fecha habían detectado 2.326 candidatos y que de ellos, 207 tendrían un tamaño similar a la Tierra, aunque sólo uno (Kepler.22b) estaba confirmado. Kepler cumplió su función y entregó la información esperada, con la duda que da la inmensidad de las distancias del Universo.