Khi một vùng quan sát đã được lựa chọn, một chiến lược quan sát được xây dựng. Một quyết định quan trọng là xác định bộ lọc của các quan sát sẽ sử dụng; WFPC2 được trang bị bốn mươi tám bộ lọc, bao gồm các bộ lọc hẹp để quan sát các đoạn phổ phát xạ có ý nghĩa thiên văn, và các bộ lọc phổ rộng hữu ích cho việc nghiên cứu các màu sắc của các ngôi sao và thiên hà. Việc lựa chọn bộ lọc để sử dụng cho HDF phụ thuộc vào 'thông lượng sáng' của bộ lọc - tổng lượng ánh sáng mà nó cho phép đi qua - và vùng quang phổ hoạt động của bộ lọc. Các bộ lọc cần có dải phổ hoạt động không chồng chéo nhau [4].

Cuối cùng, bốn bộ lọc dải phổ rộng đã được chọn, có trung tâm phổ tại các bước sóng 300 nm (gần cực tím), 450 nm (màu xanh lam nhạt), 606 nm (ánh sáng màu đỏ) và 814 nm (cận hồng ngoại). Bởi vì hiệu suất lượng tử của các cảm biến của Hubble là khá thấp ở 300 nm, nhiễu trong các quan sát tại bước sóng này chủ yếu do nhiễu của CCD hơn là nền trời, do đó, những quan sát này vẫn có thể được tiến hành vào các thời điểm nhiễu nền cao đến mức có hại cho hiệu quả quan sát trong dải phổ khác [4].

Từ ngày 18 tháng 12 đến ngày 28 tháng 12 năm 1995 - trong thời gian đó Hubble quay quanh Trái Đất khoảng 150 lần - 342 hình ảnh của khu vực mục tiêu dùng các bộ lọc đã chọn được thu về. Tổng số thời gian nhận sáng tại mỗi bước sóng là 42,7 giờ (300 nm), 33,5 giờ (450 nm), 30,3 giờ (606 nm) và 34,3 giờ (814 nm), được chia thành 342 lần chụp riêng rẽ để giảm rủi ro xảy ra khi các tia vũ trụ làm hỏng một số hình chụp (bằng các vệt sáng xuất hiện khi chúng tấn công các máy CCD). 10 vòng quay tiếp theo của Hubble đã được sử dụng để chụp nhanh các vùng lân cận để hỗ trợ các quan sát phối hợp sau đó bằng các thiết bị khác [4].