1608年,荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史上的第一架望远镜。1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜,这是第一部投入科学应用的实用望远镜。
在折射天文望远镜发展的同时,人们已经有了用反射镜面代替透镜的想法,并开始制造反射天文望远镜。但球面镜像质太差,非球面镜又没有很好的方法加工,一直没能成功。直到1668年牛顿制成了diyi架反射望远镜,物镜口径2.5cm,焦距16cm,放大率31倍。
天文望远镜是观测天体、捕捉天体信息的主要工具。从1609年伽利略制作第一台望远镜开始,望远镜就开始不断发展,从光学波段到全波段,从地面到空间,望远镜观测能力越来越强,可捕捉的天体信息也越来越多。目前,人类在电磁波段、中微子、引力波、宇宙射线等方面均有望远镜。