伽利略憑借望遠鏡觀測到了太陽黑子、月球環(huán)形山、木星的衛(wèi)星（伽利略衛(wèi)星）、金星的盈虧等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象有力地支持了哥白尼的日心說。伽利略的望遠鏡利用光的折射原理制成，所以叫做折射鏡。

天文望遠鏡探測的是電磁波。光學天文望遠鏡探測的是可見光，即所謂的看到了星體本身;射電天文望遠鏡探測的是射電波，射電波屬于無線電波的一種，無線電波又是頻率比可見光低的電磁波。但是二者的具體探測方法也有所區(qū)別。

在現(xiàn)代天文學中，天文望遠鏡包括了射電望遠鏡、紅外望遠鏡、X射線和伽馬射線望遠鏡。天文望遠鏡的概念又進一步地延伸到了引力波、宇宙射線和暗物質(zhì)的領域。日常生活中的光學望遠鏡又稱“千里鏡”。它主要包括業(yè)余天文望遠鏡、觀劇望遠鏡和軍用雙筒望遠鏡。