По словам одного из руководителей проекта Ивана Яшина, «Ломоносов» будет одновременно наблюдать за далеким космосом и Землей. Сфера его наблюдений – последствия гигантских взрывов звезд и последующее образование сверхновых. С помощью комплекса уникальной отечественной аппаратуры полученные данные будут фиксироваться и передаваться в распоряжение учёных.
В свою очередь, приборы, обращенные в сторону Земли, вплотную «займутся» верхними слоями её атмосферы, где наибольший интерес представляют молнии и оптические свечения, возникающие под воздействием частиц — своеобразных «осколков» и отголосков тех гигантских взрывов.
Попутно «Ломоносов» будет регистрировать метеориты и многочисленный космический мусор.