Gaia tiene como objetivo construir —como mucho— el catálogo espacial en 3D más grande y preciso jamás realizado con un total aproximado de mil millones de objetos astronómicos, principalmente estrellas, pero también planetas, cometas, asteroides, cuásares, entre otros.

[3]​[4]​ Gaia apunta a objetos más brillantes que la magnitud 20 en una amplia banda fotométrica que cubre el rango visual extendido entre el UV cercano y el infrarrojo cercano;[5]​ tales objetos representan ⁓1 % de la población de la Vía Láctea.

El nombre "Gaia" se derivó originalmente como un acrónimo de Interferómetro astrométrico global para astrofísica.

Esto reflejaba la técnica óptica de interferometría que en un inicio se planeó para su uso en el telescopio.

Si bien el método de trabajo evolucionó durante los estudios y el acrónimo ya no es aplicable, el nombre Gaia se mantuvo para dar continuidad al proyecto.

Gaia utiliza al parasol como sistema de alimentación mediante paneles solares.