El despegue de la lanzadera se produjo a las 13:12 horas GMT sin ninguna complicación, según informó la Agencia Espacial Europea (ESA).
Veinticinco minutos más tarde, los satélites iniciaron su recorrido para alcanzar su punto orbital, situado a unos 1,5 millones de kilómetros sobre la Tierra, donde llegarán en unos 60 días.
Los dos satélites, concebidos por la ESA, tienen como misión observar el Universo hasta límites nunca alcanzados hasta ahora, lo que puede aclarar el origen del mismo.
Fruto de 15 años de experimentación y de más de 1.700 millones de euros (2.300 millones de dólares, al cambio de hoy) de inversión, los dos telescopios se situarán en un punto de equilibrio entre la atracción terrestre y solar.
Tardarán un mes y medio aproximadamente en llegar a ese punto, que alcanzarán de forma independiente.
Dotados de revolucionarios instrumentos de observación, Planck y Herschel trabajan en condiciones de frío extremo, próximos al cero absoluto, para evitar distorsiones en sus mediciones.
Eso limita su duración de vida, que será de entre tres y cinco años en el caso de Herschel, y de entre año y medio y dos años y medio para Planck.
"Se trata de la apuesta más importante de la ESA en astronomía espacial", afirmó a Efe desde Kurú el coordinador de política científica de la agencia europea, Álvaro Giménez.
Unos 300 expertos de 15 países han puesto su grano de arena para concebir y fabricar los dos telescopios espaciales más modernos.
Herschel está equipado con el espejo más grande jamás enviado al espacio, de 3,5 metros de diámetro, lo que ha complicado su puesta en órbita, retrasada en varias ocasiones.