Teleskop - jest to urządzenie służące do rejestracji obrazów obiektów w przestrzeni kosmicznej, w swoim działaniu wykorzystuje skupiający układ soczewek, lub lustro. Teleskop wykorzystujący soczewki nazywamy refraktorem, a wykorzystujący wklęsłe lustro reflektorem. W refraktorach wykorzystuje się kilka soczewek, ponieważ zastosowanie jednej nic by nie dało, bowiem każda soczewka ma pewne swoje wady nazywane aberracjami - aberracja sferyczna, związana z krzywizną powierzchni soczewki i chromatyczna, związana z dyspersją światła. Aby te wady w zadowalający sposób usunąć stosuje się układy złożone z minimum trzech odpowiednio dobranych pod względem krzywizny i materiału, soczewek. Często zamiast soczewek stosuje się zwierciadła wklęsłe, ponieważ nie posiadają one aberracji chromatycznej wynikającej bezpośrednio z natury lustra. Natomiast aberrację sferyczną eliminuje się poprzez nadanie zwierciadłu kształtu paraboloidy obrotowej. Kolejną przewagą użycia zwierciadła, jest to, że nie można używać soczewek o zbyt dużych rozmiarach, ponieważ zaczynają się one uginać, a nie można ich podeprzeć. W przypadku zwierciadeł, nie ma tego problemu, bo zawsze można je wesprzeć z jednej strony. Dlatego też największe obecnie teleskopy to reflektory. Jedynym problemem jest w tym przypadku konieczność odnawiania metalicznej powłoki zwierciadła.
Jednak układ optyczny to nie wszystko. Każdy profesjonalny teleskop musi być elastyczny, tzn. musi mieć możliwość obserwacji Wszechświata w każdym możliwym kierunku. Teleskop musi dowolnie się obracać, min. po to aby móc śledzić określony obiekt. Cel ten osiąga się poprzez odpowiedni montaż teleskopu. Montaż ten polega na zawieszeniu tubusu teleskopu, tak aby mógł się on obracać wokół dwóch prostopadłych do siebie osi. Obecnie największe teleskopy zbudowane są w ten sposób, że główna oś jest w kierunku pionowym, a druga w kierunku poziomym. Taki system montażu nazywa się montażem horyzontalnym. Obrotami steruje komputer, który śledzi ruch danego obiektu i w odpowiedni sposób obraca teleskop wokół obu osi, w ten sposób cały czas celując w ten obiekt. W przypadku mniejszych teleskopów stosuje się tzw. montaż równikowy w którym oś główna jest położona równolegle do osi Ziemi, a oś dodatkowa w płaszczyźnie równika. W tym przypadku takie teleskopy stosuje się do długotrwałej obserwacji, w której ruch teleskopu następuje tylko po to aby skompensować ruch Ziemi. Obrotami takiego teleskopu najczęściej steruje odpowiedni silnik. Oczywiście, aby osiągnąć odpowiednio stabilny obraz, teleskop musi być solidnie osadzony na solidnym fundamencie. Musi też posiadać ochronę przed wpływem atmosfery, to z kolei osiąga się poprzez budowę charakterystycznej kopuły wokół teleskopu. Wewnątrz takiej kopuły znajduje się także całe zaplecze techniczne, tworząc w ten sposób tzw. obserwatorium astronomiczne.
Radioteleskopy - Oprócz teleskopów rejestrujących światło widzialne konstruuje się także teleskopy rejestrujące krótkofalowe promieniowanie radiowe. Promieniowanie takie zasadniczo może być odbierane przez każdą antenę, jednak zdolność rozdzielcza i czułość takiego "teleskopu" jest bardzo mała. Dlatego najważniejszym elementem takiego radioteleskopu jest tak jak w przypadku teleskopu optycznego, "lustro główne" w postaci wielkiej metalowej czaszy ogniskującej promieniowanie radiowe, które jest zbierane za pomocą anteny, lub innego rodzaju odbiornika. Takie czasze, przyjmują czasami ogromne rozmiary. Teleskop z największą ruchomą czaszą znajduje się w Niemczech w Effelsbergu - średnica czaszy wynosi 100 m. Natomiast największa nieruchoma czasza jest "lustrem głównym" teleskopu znajdującego się w miejscowości Arecibo w Puerto Rico. Tak wielka czasza, wymagała odpowiedniego miejsca do zbudowania i dlatego osadzono ją w kotlinie znajdującej się na wyspie. Odbiornikami promieniowania są anteny zawieszone w okolicach ogniska czaszy. Radioteleskopy przyczyniły się do wielu bardzo ważnych odkryć. Dzięki nim min. odkryto kosmiczne promieniowanie tła, a także jego niejednorodności, odkryto kwazary, a także promieniowanie radiowe naszej Galaktyki.
W przypadku radioteleskopów ich zdolność rozdzielcza jest dużo mniejsza, niż teleskopów optycznych. Jednak w tym wypadku zastosowanie dla przykładu dwóch radioteleskopów monitorujących ten sam obiekt, a odległych od siebie o tysiące kilometrów sprawia to, że stają się one tak jakby fragmentami ogromnego fikcyjnego teleskopu o średnicy tysięcy kilometrów. Przez to zdolność rozdzielcza gwałtownie wzrasta i może być znacznie lepsza niż w przypadku teleskopów optycznych.
Teleskopy kosmiczne - Najsłynniejszymi teleskopami znajdującymi się w przestrzeni kosmicznej są teleskopy Hubble'a i teleskop Chandra. Teleskop Hubble'a jest teleskopem optycznym i dostarcza nam zdumiewające obrazy otaczającej nas przestrzeni. Teleskop Chandra jest natomiast teleskopem rentgenowskim. Orbituje na odległościach od 10 do 140 tys. km. Tak duża odległość potrzebna jest do pozbycia się wpływu promieniowania radiacyjnego Ziemi.
