По информации НПО имени С. А. Лавочкина, обсерватория позволит искать признаки жизни за пределами Солнечной системы — следы воды, молекулы-пребиотики и другие маркеры, которые помогут понять условия возникновения жизни во Вселенной. Ожидается, что использование новых технологий радиоинтерферометрии в миллиметровом диапазоне сделает наблюдения более точными и информативными.

Проект «Миллиметрон» — прямое продолжение «Радиоастрона» и «Спектр-Р». По словам директора Института космических исследований РАН Анатолия Петруковича, аппарат «Спектр-М» позволит проводить исследования, которые ранее были недоступны, и подготовит платформу для амбициозных открытий в 2040–2050-х годах, включая поиск внеземных биомаркеров и детальное изучение космических объектов на миллиметровых длинах волн.