Durante 23 años (1964-1987) dirigió el Observatorio Astronómico de Trieste, siendo la primera mujer en su país en dirigir un centro de estas características. Durante su dilatada carrera profesional, centrada en la enseñanza universitaria, colaboró en diferentes proyectos de la NASA y la Agencia Espacial Europea. Publicó libros de texto universitarios y volúmenes en cololores para niños.

Con la mirada puesta en el espacio y los pies en la tierra, también fue una activista política. Diputada por el partido Comunista, abandonó el escaño para dedicarse a la astronomía y luchó de forma activa contra la discriminación sexual de las mujeres y a favor de los derechos de los homosexuales. También fue un «azote» para la iglesia católica, en temas como la eutanasia, el aborto, y la libertad en la investigación científica. Hack era conocida por sus puntos de vista ateos racionales y su continua crítica al Vaticano.

El presidente italiano, Giorgio Napolitano, ha destacado su fuerte «ejemplo de pasión civil, dejando una noble impronta en el debate público y en el diálogo con los ciudadanos» y el primer ministro, Enrico Letta, ha dicho que «fue capaz de combinar con pasión su compromiso profesional, con el social y el político».

En 2012 decidió no operarse del corazón, a pesar de que los médicos se lo aconsejaron para alargar su vida, pero ella ironizó que ese dinero podía destinarse a mejorar la salud pública italiana. "No creo en Dios, pero creo en la justicia, la libertad y el respeto a todo tipo de vida, tanto humana como animal", había repetido en varias ocasiones y en su última aparición televisiva dijo «no creo en el más allá, cuando me muera mis partículas volaran sobre la atmósfera terrestre».