מקורם של טלסקופים במשקפיים. בני אדם החלו להשתמש במשקפיים לפני כ-700 שנה. בסביבות שנת 1300 לספירה החלו האיטלקים לייצר משקפי קריאה מעדשות קמורות. בסביבות שנת 1450 לספירה הופיעו גם משקפיים קוצר ראייה. בשנת 1608, חניך של יצרן המשקפיים ההולנדי H. Lippershey נתקל בשתי עדשות שנערמו יחד כדי לראות בבירור דברים מרחוק. בשנת 1609 שמע המדען האיטלקי גלילאו גליליי על המצאה זו ומיד יצר טלסקופ משלו והשתמש בו כדי לצפות בשמיים זרועי הכוכבים. מאז נולד הטלסקופ האסטרונומי הראשון. גלילאו השתמש בטלסקופ שלו כדי לצפות בכתמי שמש, מכתשי הירח, ירחי הירח (ירחי גלילאו), הרווח וההפסד של נוגה ותופעות אחרות, שתמכו מאוד בתיאוריה ההליוצנטרית של קופרניקוס. הטלסקופ של גלילאו נוצר באמצעות עקרון שבירה של האור, ולכן הוא נקרא רפרקטור.
בשנת 1663, האסטרונום הסקוטי גרגורי השתמש בעקרון החזרת האור כדי ליצור מראה גרגוריאנית, אך היא לא הצליחה להיות פופולרית בגלל טכנולוגיית ייצור לא בשלה. בשנת 1667, המדען האנגלי ניוטון חידד מעט את רעיונותיו של גרגורי ויצר מראה ניוטונית, בעלת צמצם של 2.5 סנטימטר בלבד, אך בהגדלה של יותר מפי 30, וגם מבטלת את הסטייה הכרומטית של הטלסקופ השבירה, מה שהופך אותה מאוד פרקטי. [1] בשנת 1672 השתמש הצרפתי קאסגרין במראות קעורות וקמורות לעיצוב מראת קאסגרין, שכיום היא הנפוצה ביותר בשימוש. לסוג זה של טלסקופ יש אורך מוקד ארוך וגוף מראה קצר, הגדלה גדולה ותמונה ברורה; ניתן להשתמש בו הן ללימוד אובייקטים בשדה ראייה קטן והן לצילום שטחים גדולים. האבל משתמש בטלסקופ המשקף הזה.
בשנת 1781, האסטרונומים הבריטים W. Herschel ו-C. Herschel גילו את אורנוס עם מראות ביתיות של 15-צמצם סנטימטר. מאז, אסטרונומים הוסיפו פונקציות רבות לטלסקופ, מה שהופך אותו ליכול ניתוח ספקטרלי. בשנת 1862, אסטרונומים ובנים אמריקאים וקלארק (A.Clark ו-AG Clark) יצרו 47-רפרקטוסקופ של צמצם סנטימטר וצילמו תמונות של בני לוויה של סיריוס. בשנת 1908, האסטרונום האמריקני הייל הוביל את בניית מראת צמצם של 1.53-מטר כדי לצלם את הספקטרום של בן לוויתו של סיריוס. בשנת 1948 הושלם טלסקופ האייר, והפתח שלו של 5.08 מטר הספיק כדי לצפות ולנתח את המרחק והמהירות הנראית לעין של עצמים מרוחקים. [2]
בשנת 1931 יצר האופטומל הגרמני שמידט טלסקופ מסוג שמידט, ובשנת 1941 האסטרונום הסובייטי והרוסי מקסוטוב ייצר מראה מתקפלת מקסוטוב-קסגריין, והעשיר את סוגי הטלסקופים.
בעידן המודרני והמודרני, טלסקופים אסטרונומיים אינם מוגבלים עוד לאורכי גל אופטיים. ב-1932, מהנדסי רדיו אמריקאים זיהו קרינת רדיו ממרכז שביל החלב, מה שסימן את לידתה של אסטרונומיה הרדיו. לאחר שיגור הלוויין ב-1957, פרחו טלסקופי אסטרונומיה בחלל. מאז תחילת המאה החדשה, ניטרינו, חומר אפל, גלי כבידה וטלסקופים חדשים אחרים נמצאים בעלייה. כעת, הרבה מהמידע שנשלח על ידי גרמי השמיים הפך לעיניהם של אסטרונומים, והאופקים האנושיים הופכים רחבים יותר ויותר. [2]
בתחילת נובמבר 2021, לאחר תהליך ארוך של פיתוח הנדסי ובדיקות אינטגרציה, הגיע סוף סוף טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) המיוחל לאתר השיגור בגיאנה הצרפתית וישוגר בעתיד הקרוב.