В течение перелёта запланированы следующие операции: проверка служебных систем, юстировка, калибровка и тестирование телескопов, пробные астрофизические наблюдения. Проведение исследований запланировано в течение 6,5 лет, из которых 4 года — в режиме сканирования звездного неба, а 2,5 года — в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной.
Ожидается, что в ходе обзора неба «Спектр-РГ» обнаружит около 100 000 скоплений галактик в наблюдаемой части Вселенной, порядка 3 миллионов аккрецирующих сверхмассивных черных дыр, сотни тысяч звезд с активными коронами и аккрецирующих белых карликов, десятки тысяч звездообразующих галактик и многие другие объекты, в том числе неизвестной природы. Эти данные исключительно важны для понимания того, как распределена материя во Вселенной, какую роль в её развитии играла темная энергия и как в ней появлялись и росли сверхмассивные чёрные дыры.
Космический аппарат «Спектр-РГ» создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской Академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта.
Ракета-носитель тяжелого класса «Протон» разработана и серийно изготовливается Государственным космическим научно-производственным центром имени М. В. Хруничева.
С учетом запуска обсерватории «Спектр-РГ», с начала эксплуатации ракеты-носителя «Протон» (1965 г.), осуществлено 419 ее пусков в разных конфигурациях с использованием различных разгонных блоков. Из них в 106-ти запусках применялась ее модернизированная версия — «Протон-М».