可以觀測暗物質和暗能量，尋找第一代天體。

其能用一年時間發現數千顆脈衝星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律。而且無需依賴模型精確測定黑洞質量就可以有希望發現奇異星和夸克星物質。

可以透過精確測定脈衝星到達時間來檢測引力波；還可能發現高紅移的巨脈澤星系，實現銀河系外第一個甲醇超脈澤的觀測突破。

可以進行高解析度微波巡視，以1Hz的解析度診斷識別微弱的空間訊號，作為被動戰略雷達為國家安全服務。還可跟蹤探測日冕物質拋射事件，服務於太空天氣預報。

FAST還將把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊資料下行速率提高100倍。

脈衝星到達時間測量精度由目前的120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈衝星計時陣，為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾。

射電望遠鏡(radio telescope)是指觀測和研究來自天體的射電波的基本裝置，可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線，放大射電訊號的高靈敏度接收機，資訊記錄﹑處理和顯示系統等。

2012年10月28日，亞洲最大的全方位可轉動射電望遠鏡在上海天文臺正式落成。這臺射電望遠鏡的綜合性能排名亞洲第一、世界第四，能夠觀測100多億光年以外的天體，將參與中國探月工程及各項深空探測。