La sonda Kepler fou llançada el 6 de març de 2009 des del centre espacial Kennedy (Florida, EUA). Emplaçada en una òrbita heliocèntrica amb un període de 372,5 dies, dugué a terme les observacions per mitjà d’un fotòmetre acoblat a un telescopi de 0,95 m de diàmetre. Aquestes observacions permeteren detectar petits planetes —similars a la Terra— mitjançant el mètode dels trànsits planetaris: quan un planeta que orbita al voltant d’un estel s’interposa entre aquest estel i l’observador, la llum que arriba de l’estel disminueix lleugerament, i posa en evidència la presència del planeta. Programada inicialment per a tres anys i mig d’activitat, al final del 2012 diversos desperfectes comportaren una reconversió de la missió, que passà a denominar-se K2, i, amb un ritme menys intens, s’orientà sobretot a la identificació i exploració dels estels més pròxims i brillants. El 30 d’octubre de 2018 la NASA anuncià la fi de la missió Kepler. Moltes de les seves funcionalitats i essencialment els mateixos objectius els adoptà la missió Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la mateixa NASA, el llançament de la qual tingué lloc l’abril del 2018.
Al llarg de quasi una dècada d’activitat, la missió Kepler i la seva successora K2 identificaren gairebé 2.700 exoplanetes confirmats, als quals cal afegir uns 200 de probables. Cal destacar-ne tres: el Kepler-16b, el Kepler-34b i el Kepler-35b (anomenats planetes circumbinaris), que orbiten al voltant de sistemes dobles, i un planeta (Kepler-22b), localitzat a la zona d’habitabilitat del seu estel. Hom descobrí posteriorment els planetes Kepler-62f (2013), Kepler-186f (2014) i Kepler 452b (2015), progressivament similars a la Terra. Les dades proporcionades per la sonda, a més, han suggerit que el nombre de planetes habitables a la Via Làctia podria ésser d’uns quaranta mil milions, prop d’una quarta part dels quals seguirien el mateix patró orbital de la Terra al voltant del Sol. A banda, també determinà que entre el 20% i el 50% dels estels de la Via Làctia podien tenir orbitant al seu voltant planetes similars a la Terra en la zona d’habitabilitat.