2007年5月28日凌晨，當時正處于調試中的LAMOST喜獲首條天體光譜，隨著調試的進行，隨后數天LAMOST獲得了越來越多的天體光譜。2007年6月18日晨，單次觀測獲得了超過120顆的天體光譜。2008年9月27日夜，LAMOST在一次觀測得到的光譜超過了1000顆，打破了由SDSS項目保持的640顆的"世界紀錄"，LAMOST正式成為國際上天體光譜獲取率最高的天文望遠鏡。最多一次可以拍下4000顆天體光譜。她的建成使我國在大規模天文光譜觀測研究工作躍居國際領先地位，為我國在天文學和天體物理學許多研究領域中取得重大科研成果奠定了基礎。為了充分發揮LAMOST的威力，獲得最大的科學回報，天文學家們結合望遠鏡的功能和特點為它制定了一系列的觀測計劃，設計了三大核心研究課題。

首先是研究宇宙和星系，一個是星系紅移巡天，另一是通過獲取的數據進一步研究星系的物理特性。星系物理是國際天文界相當熱門的話題，宇宙的誕生、星系的形成以及恒星和銀河系結構等前沿問題都建立在對星系物理的研究基礎之上。研究宇宙大尺度結構依賴于星系紅移巡天的工作。獲取星系的光譜就能得到星系的紅移，有了紅移就有可以知道它的距離，有了距離就有了三維分布，這樣就可以了解整個宇宙空間的結構。同時可以研究包括星系的形成、演化在內的宇宙大尺度結構和星系物理。這是一個環環相扣的工程，而獲取星系的光譜則是最基礎的一環。LAMOST的目標是觀測1000萬個星系、100萬個類星體、外加1000萬顆恒星的光譜。LAMOST建成后，由于要比SDSS計劃所觀測的星系和類星體的數目多十倍，由此可以預計，LAMOST將會以更高精度的方式來確定宇宙的組成和結構，從而使人類對暗能量和暗物質有更加深刻的認識。

第二個核心課題就是研究恒星和銀河系的結構特征。主要瞄準更暗的恒星，觀測數目更多一些，這樣可以更多了解銀河系更遠處的恒星的分布和運動情況，弄清銀河系結構。因為LAMOST能夠做大量恒星的樣本，所以可以盡量選更多、更暗的星來做大范圍的研究。恒星是眾多星系的重要組成部分。通過一顆恒星的光譜，天文學家可以分析出其密度、溫度等物理條件，可以分析出其元素構成和含量等化學組成，還可以測量出其運動速度和運行軌跡等。研究了不同種類的恒星的分布，可以研究出銀河系的結構和銀河系的形成。

LAMOST的第三個核心課題是"多波段證認"，天文學界的慣例是在其他波段比如射電、紅外、X射線、γ射線發現的天體要拿到光譜中分析。因為光譜理論充分，經驗也多，這也造就了其它手段搜集到的有關天體的資料最終還是要通過光譜來確認。作為光譜獲取率最高的天文望遠鏡，LAMOST對光學天文學的意義是不言而喻的。而多波段證認本身也是LAMOST的三大課題之一，通過與其它波段巡天望遠鏡，如X射線和望遠鏡相結合，它在許多天文學前沿問題的解決上都能起到相當大的作用。