1672年，美國人卡塞格林利用凹透鏡和凸面鏡，設計方案了目前最常見的卡賽格林式反射鏡片。這類望遠鏡鏡頭焦距長而鏡身短，變大倍數(shù)大，圖像清楚；既可用以科學研究小視內場的天體，又可以用以拍攝大規(guī)模的天體。哈勃望遠鏡選用的便是這類反射面望遠鏡。

一般的折射望眼鏡全是選用開普勒構造。因為折射望眼鏡的顯像質量比反射望遠鏡好，視場角大，方便使用，便于維護保養(yǎng)，大中小型天文望遠鏡及很多專用儀器多選用折射系統(tǒng)軟件，但大中型折射望眼鏡生產(chǎn)制造起來比反射望遠鏡艱難得多，由于冶煉廠大口徑的高品質透鏡十分艱難，且大透鏡品質極大，不方便實際操作。

按觀測波段分類：射電望遠鏡、紅外望遠鏡、光學望遠鏡（可見光望遠鏡）、紫外望遠鏡、X射線望遠鏡和γ射線望遠鏡。下面我們主要介紹一下常見的光學望遠鏡和射電望遠鏡。光學天文望遠鏡主要觀測可見光波段，具體說就是波長在380nm（納米）-750nm的光，也就是我們肉眼可見的赤橙黃綠青藍紫。其實我們生活的環(huán)境中存在著各種波段的光，只是有些我們肉眼不可見罷了。光學望遠鏡按光路設計又可分：折射式望遠鏡（伽利略式、開普勒式）、反射式望遠鏡（牛頓式、卡塞格林式）和折反射式望遠鏡（施密特-卡塞格林、馬克蘇托夫-卡塞格林）。