ตัวกล้องของสปิตเซอร์เป็นกระจกขนาด 85 เซนติเมตร ความยาวโฟกัส 10.20 เมตร ทำด้วย beryllium และหล่อเย็นด้วยฮีเลียมเหลวให้มีอุณหภูมิอยู่ที่ 5.5 องศาเคลวินตลอดเวลา ตัวกล้องมีน้ำหนักรวม 960 กิโลกรัม ประกอบด้วยเครื่องมือสำคัญ 3 ชิ้นคือ

1. IRAC (Infrared Array Camera) เป็นชุดของ sensor ย่าน Infrared ใน 4 ความยาวคลื่นคือ 3.6 ไมโครเมตร, 4.5 ไมโครเมตร, 5.8 ไมโครเมตร และ 8 ไมโครเมตร ใช้ sensor ขนาด 256 x 256 pixel โดยมีฮีเลี่ยมเหลวหล่อเย็นที่อุณหภูมิ -250 องศา C
2. IRS (Infrared Spectrograph) เป็นชุดวิเคราะห์ spectrum ย่าน Infrared ความยาวคลื่นระหว่าง 5 - 38 ไมโครเมตร
3. MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer) เป็นชุด sensor Infrared ย่านความยาวคลื่น 24 - 160 ไมโครเมตร