Naime, naočale su se upotrebljavale još od XIV. stoljeća, odnosno 300 godina prije nego što je nizozemski optičar Hans Lippershey promatrao pijevca na udaljenom crkvenom krovu kroz par leća i opazio da ga vidi uvećanog. Ponukan tim otkrićem, Lippershey je 1608. godine napravio prvi teleskop koji je korišten u vojne svrhe i za uočavanje brodova na daljinu.
Kad je Galileo doznao za taj izum, shvatio je način na koji funkcionira i novi je uređaj počeo upotrebljavati u borbi protiv prihvaćenih zabluda u astronomiji. On je prvi počeo upotrebljavati teleskop u astronomske svrhe. Prihvaćanje njegovih opažanja pokazuje zašto je svijet trebao tako dugo čekati na otkriće teleskopa. Naime, prirodne znanosti prije Galileja shvaćane su kao grana akademskog učenja, a odgovore na pitanja trebalo je pronaći uvažavajući mišljenja određenih autoriteta.
Galileo je svoj prvi teleskop izumio 1609. godine, kojim je otkrio četiri Jupiterova satelita, doline i brda na Mjesecu, pjege na Suncu te izmjerio vrijeme rotacije Sunca. Ali kad je zatražio od ostalih znanstvenika i učenih ljudi svoga doba da gledajući kroz teleskop potvrde da je klasična teorija oborena – oni su ga odbili.
Galileo je svoja opažanja smatrao nepobitnima pa je – da bi ih drugi mogli potvrditi – svoje knjige napisao na talijanskom (narodnom) jeziku a ne na tada uobičajenom latinskom jeziku kojim su se služili samo učeni ljudi. Činjenica da je znanost u to vrijeme bila u rukama akademičara, najvjerojatniji je razlog što je svijet morao čekati na otkriće teleskopa sve dok nizozemski proizvođač naočala – nije pogledao kroz dvije leće istodobno.
Jednom izumljen teleskop je neprestano dorađivan i poboljšavan. I nizozemski i Galilejev teleskop imali su prilično usko vidno polje i zbog načina na koji su funkcionirali nisu mogli imati ugrađeno unutrašnje mjerilo. Te su obje poteškoće bile uklonjene u astronomskom teleskopu što ga je bio predložio Kepler a izradio Scheiner.
Scheiner je taj teleskop upotrijebio 1611. za promatranje Sunčevih pjega i pritom smislio sistem tamnih stakala za zaštitu očiju od Sunčeva zračenja, dok je Galileo upravo zbog toga izgubio vid.
Prvi teleskopi davali su slike obojene na rubovima, što se događalo zbog rasapa svjetlosti kroz staklo. Newtonovi pokusi s prizmom pokazali su mu da prizma rastavlja bijelu svjetlost na boje koje je čine. Na temelju toga je shvatio da leće skupljaju svjetlost različitih boja u različitim žarištima i zbog toga je slika obojena i nejasna.
Newton je izumio i osobno izradio reflektorski teleskop u kojem je leću objektiva zamijenio zrcalom, pa danas i najveći teleskopi na svijetu koriste njegovu konstrukciju.
