我国硬X射线调制望远镜卫星工程2011年3月立项。此次发射的卫星本体呈立方体构型，设计寿命4年，总质量约为2500 kg，装载高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测器等4个探测有效载荷，可观测1—250keV(千电子伏特)能量范围的X射线，主要工作模式包括巡天观测、定点观测和小天区扫描模式。卫星采用直接解调成像方法，通过扫描观测可以完成宽波段、高灵敏度、高分辨率的空间X射线成像，具有复杂的热控保障、对地测控与数传保障以及载荷长期工作下的能源保障能力。
在轨测试期间，“慧眼”卫星开展了多个天区的扫描成像观测和对特定天体的定点观测，开展了伽马射线暴监测等应用测试，验证了卫星的各项功能和性能，取得了银道面扫描监测、黑洞及中子星双星观测、伽马射线暴、引力波电磁对应体探测、太阳耀发、特殊空间环境事件等初步科学成果。
2017年8月，慧眼HXMT望远镜在GW170817引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区，对其伽马射线电磁对应体在高能区的辐射性质给出了严格的限制，为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献。2017年10月16日，双中子星并合产生引力波(GW170817)联合观测成果全球发布，在该历史性事件的全球联测中，“慧眼”卫星对其高能电磁辐射对应体进行了监测，确定了伽马射线的流量上限。
HXMT的成功发射和运行，将使中国在国际竞争激烈的的高能天体物理观测领域占有重要的一席之地。慧眼HXMT望远镜所属的卫星2工程是国防科工局牵头组织实施的重大空间科学任务，将显著提升中国大型科学卫星研制水平，填补中国空间X射线探测卫星的空白，实现中国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越。该星的投入使用使中国高能天文研究进入空间观测的新阶段，对提高中国在空间科学领域的国际地位和影响力具有重要意义。