Se utilizará el ELT para estudiar las propiedades físicas de asteroides, cometas y objetos transneptunianos (TNOs) a fin de caracterizar su naturaleza y origen y refinar detalles sobre cómo se formó el Sistema Solar. Esto incluye: 

• Generar mapas de las superficies de grandes asteroides con una resolución de varios kilómetros, proporcionando topografía, composición química e información geológica. 
• Determinar los períodos de rotación, tamaño, forma y composición química de asteroides de tamaño mediano en el cinturón principal de asteroides. 
• Analizar la composición de superficie y los procesos de liberación de gas en asteroides activos del Cinturón de Asteroides, así como determinar la proporción de elementos volátiles, observar los procesos de desgasificación e incluso buscar la presencia de atmósferas.  
• Estudiar la distribución espacial de elementos químicos en las comas y colas de cometas, estudiando cómo éstas cambian con la actividad cometaria, y monitorear la actividad de chorros, la estructura de chorros y procesos de fragmentación.   
• Medir las dimensiones, masas y densidades de TNOs binarios y Centauros, objetos similares a los asteroides en tamaño, pero similares a cometas en composición química, así como determinar sus propiedades térmicas y la presencia de volátiles y atmósferas. Los objetos más grandes se pueden resolver espacialmente con el ELT, y el seguimiento espectroscópico a largo plazo proporcionará información sobre la evolución de su superficie.   
• Búsqueda y descubrimiento de lunas y anillos alrededor de todo tipo de cuerpos pequeños; Se sabe que más de 400 asteroides y TNOs albergan satélites, y se han detectado anillos alrededor de dos de ellos, Chariklo (un objeto Centauro) y Haumea (un planeta enano).  
• Seguimiento a largo plazo de Plutón y otros planetas enanos para explorar la evolución de atmósferas, temperaturas y composición de superficies (hielo y mezclas). 
• Caracterización de posibles objetos interestelares, como ʻOumuamua y 2I/Borisov.  

El ELT podrá captar imágenes de alta resolución y espectros de lunas que orbitan otros planetas, brindando una mayor comprensión de sus superficies y atmósferas en evolución. De particular interés son las lunas activas, que podrían ser los lugares del Sistema Solar con mayor probabilidad de albergar vida, pero el ELT se utilizará para seguir la actividad de la superficie (hielos y contaminantes químicos) de una amplia gama de lunas. 

Júpiter tiene dos lunas de particular interés desde el punto de vista astrobiológico: Io, que es volcánica y la acuosa Europa. Se utilizará el ELT para estudiar la actividad volcánica en Io, la cual emite dióxido de azufre que se deposita en la superficie como escarcha. El telescopio también se utilizará para estudiar la fluctuación atmosférica en Io, en respuesta a esta actividad, y su influencia en el toro neutro y plasmático, que es una nube de gas y plasma que rodea a Io. En cuanto a Europa, el ELT nos ayudará a comprender mejor la evolución de las plumas acuosas que emanan de la superficie de esta luna y la variabilidad de su composición. 

Saturno también tiene dos lunas que podrían reunir condiciones adecuadas para la vida. La nave espacial Cassini de NASA detectó géiseres que lanzan agua congelada hacia la superficie del helado Encélado; el ELT nos dará la oportunidad de estudiar la evolución de estas plumas. Otra luna de Saturno, el descomunal Titán, es el único lugar conocido del Sistema Solar, aparte de la Tierra, que contiene lagos líquidos. El ELT se utilizará para seguir el ciclo estacional de neblinas a gran altitud, nubes de metano a menor altitud y la "hidrología de metano" en la luna, los cuales se relacionan directamente con la formación de lagos y mares.

Durante períodos cortos en los que Venus está más lejos del Sol, el ELT permitirá estudiar la variabilidad de los movimientos atmosféricos a diferentes altitudes a través del seguimiento de nubes y velocimetría Doppler de las líneas solares de Fraunhofer. Se utilizará el telescopio para mapear la intensidad del resplandor de emisiones de oxígeno y rastrear el movimiento de las emisiones, así como para estudiar la variabilidad de los compuestos químicos.  

Cuando la Tierra pasa entre Marte y el Sol, el ELT podrá brindar apoyo a las misiones espaciales mediante la observación de fenómenos meteorológicos a gran escala en el planeta rojo (por ejemplo, tormentas de polvo, nubes orográficas y ciclones) y mediante el mapeo de la evolución estacional de moléculas clave (H₂O, H₂O₂ and CH₄).  

El ELT permitirá monitorear fenómenos atmosféricos en regiones específicas de los planetas gigantes Júpiter y Saturno. Por ejemplo, con el ELT se podrán observar cambios en la dinámica (vientos) de Júpiter y Saturno, estudiar las propiedades de sus nubes y monitorear la variabilidad y distribución de temperaturas y compuestos químicos en función de la altura, además de los fenómenos de auroras en las regiones polares de los gigantes gaseosos. El caso de Saturno es de especial interés, ya que no se prevé ninguna misión espacial en los próximos años. 

Como hasta la fecha no existen planes aprobados para misiones espaciales a Urano y Neptuno, y debido a su enorme distancia al Sol, el ELT y sus instrumentos serán fundamentales para estudiar estos planetas. En concreto, el telescopio permitirá estudiar el clima y la meteorología de dichos planetas (caracterizando vientos, tormentas, vórtices y olas), las propiedades de nubes y aerosoles, la variabilidad de sus ionosferas y auroras, y la composición química y estructura térmica de sus atmósferas. 

Los cuatro planetas exteriores tienen sistemas de anillos dinámicos con características muy diferentes, cuyos cambios temporales podrían seguirse con precisión con los instrumentos del ELT. 

El ELT permitirá aprovechar los eventos de ocultación de los cuerpos del Sistema Solar para estudiar la estructura de atmósferas con alta resolución espacial y espectral, así como para descubrir y caracterizar pequeños satélites y anillos. 

El ELT tendrá una resolución espacial que nos permitirá estudiar diferentes objetos del Sistema Solar en un rango de longitudes de onda. A modo de comparación, indicamos a continuación la resolución del ELT en varias longitudes de onda, así como el diámetro de varios objetos del Sistema Solar.  

Resolución en milisegundos de arco (mas) a la longitud de onda indicada: 

• 3 (0.5 μm) 
• 10 (1.5 μm) 
• 16 (2.5 μm) 
• 32 (5 μm) 
• 65 (10 μm) 
• 130 (20 μm)