Już sam start satelity był nietypowy. Najpierw rakietę z satelitą wyniósł na wysokość ponad 12 kilometrów specjalny samolot. Potem rakieta odłączyła się od kadłuba. Kilkanaście minut później satelita znalazł się na orbicie okołoziemskiej, na wysokości 600 kilometrów. Nustar ma obserwować wszechświat w zakresie fal rentgenowskich. Takie fale emitują głównie czarne dziury, czy gorące gazy w gromadach galaktyk. Dzięki nowoczesnym systemom obserwacyjnym zdjęcia teleskopu będą od 10 do stu razy dokładniejsze od obecnych.