Instrumento ótico capaz de ampliar a imagem dos corpos celestes pela combinação de lentes ou espelhos, base dos estudos astronômicos, os telescópios têm como princípio básico concentrar o máximo de luz numa lente ou espelho para obter imagens nítidas, permitindo aos astrônomos estudar estrelas e planetas, por exemplo. Podem ser classificados em refratores ou lunetas, que usam lentes para ampliar a imagem, e refletores, que utilizam espelhos.
Um dos primeiros telescópios é desenvolvido em 1609 pelo italiano Galileu Galilei (1564-1642) e revela melhor desempenho que engenhos anteriores, produzidos na Holanda. É um instrumento com duas lentes nas extremidades de um tubo e tem alcance de 30 m de distância. Isaac Newton, matemático e físico inglês, aperfeiçoa o aparelho de Galileu trocando as lentes por espelhos, capazes de reduzir as distorções de imagem.
A partir da década de 60, já no século XX, surgem os telescópios espaciais, que orbitando a Terra, conseguem captar imagens mais nítidas porque não sofrem interferência da atmosfera. Os telescópios espaciais enviam à Terra dados e imagens via satélite. O mais ambicioso projeto nessa área é o Telescópio Espacial Hubble, lançado pelos EUA em 1990 para fotografar galáxias e estrelas. Possui alcance de 14 bilhões de anos-luz (1 ano-luz equivale a cerca de 9,5 trilhões de km) e "enxerga" 350 vezes mais que um telescópio comum. Ele é capaz de focalizar objetos tão pequenos como uma das estrelas da bandeira brasileira a 4.800 km ou detectar a luz de um vaga-lume a 16.000 Km.