Научное оборудование ХММ включает в себя три рентгеновских телескопа, которые иногда называют "золотыми глазами" — каждый из них состоит из 58 тонких позолоченных зеркал. Один телескоп предназначен для получения изображений; два других оснащены спектрометрами. У зеркал ХММ большая собирающая поверхность, но невысокое разрешение, поэтому эту обсерваторию предстоит использовать для получения подробных спектров относительно ярких рентгеновских источников, тогда как "Чандра" (NASA) более приспособлена для исследования слабых или протяженных рентгеновских источников.
Чувствительные ПЗС-матрицы, установленные в камерах телескопов ХММ, способны регистрировать быструю (до тысячной доли секунды) переменность рентгеновских источников. Также на спутнике установлен 30-см оптический телескоп для проведения одновременных наблюдений в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах.
