卫星，是大型轨道天文台计划的第二颗卫星。它以在伽玛射线领域做出重要贡献的美国物理学家康普顿的名字命名，目的是观测天体的伽玛射线辐射。康普顿伽玛射线天文台于1991年4月5日由亚特兰蒂斯号航天飞机搭载升空，运行在450公里高的近地轨道上，为的是避免范艾伦辐射带的影响。康普顿伽玛射线天文台重约17吨，其中天文仪器重约7吨，在当时是用航天飞机发射的最重的民用航天器。卫星上搭载的主要观测仪器有：康普顿伽玛射线天文台在轨期间分两次进行巡天，第一巡天观测了蟹状星云、天鹅座X-1、天鹅座X-3、塞弗特星系NG