نویسندگان قرون گذشته مثل راجر بیکن و لئونارد دیگز به کاربرد عدسیها و آینهها برای بهتر دیدن اشیای دور اشاره کردهاند. اما به نظر نمیرسد کسی در زمان انها موفق به ساخت تلسکوپ شده باشد.
اولین کسی که سعی کرد اختراع تلسکوپ را به نام خود ثبت کند عینکسا هلندی، هانس لیپرشی در سال 1608 بود. او شاید به طور تصادفی دریافت که اگر عدسی مقعر و محدبی را در یک راستا و در فاصلهای مناسب از هم قرار دهد و از پس آنها بنگرد اشیای دور بزرگتر دیده خواهند شد. 20 سال قبل از آن تجربهی مشابهی به اختراع میکروسکوپ منجر شده بود.
لیپرشی موفق به ثبت اختراع به نام خود نشد، عمدتاً به این دلیل که خیلی از اشخاص دیگر هم در پی ثبت آن به نام خود بودند. خبر این لولههای اپتیک به سرعت پخش شد و به ایتالیا رسید که فیزیکدانی به نام پالیتو گالیلئی (گالیله) در انجا با اصلاح فناوری یاد شده تلکسوپی برای خود ساخت. برای مثال او نشان داد که تلسکوپ میتواند کشتیهایی را که در فاصلهی بسیار دورند شناسایی کند، امری که در زمینهی جنگ و تجارت میتوانست بسیار کارآمد باشد.
او نخستین کسی بود که با تلکسوپ به اسمان نظر کرد و بدین گونه عصر شگفت انگیز کشفهای نجومی توسط او و دیگران آغاز شد: کشف کوهها و دهانههای آتشفشانی روی ماه؛ لکههای خورشیدی؛ صفحههای قابل رؤیت سیارات در مراحل مختلف؛ لکهها، حلقهها و اقمار در حال گردش؛ و بیشمار ستارهی کهکشان راه شیری و نخستین نگاه به بیکرانی آسمان.
فواید فرعی دیگری نیز در میان بود. فرضیه همچنان متناقض کپرنیک دربارهی گردش زمین به دور خورشید (بر عکس نظریهی رایج آن زمان) با کاربرد دربارهی گردش زمین به دور خورشید (بر عکس نظریهی رایج آن زمان) با کاربرد تلسکوپ حامی قدرتمندی یافت. وقتی گالیله اقمار مشتری را کشف کرد (اقماری که در ابتدا به نام خانوادهی مدیچی حکمران فلورانس منسوب گشتند) توانست شغلی با درآمد خوب در دربار به دست آورد و از این راه فرصت و منابع کافی برای ادامهی مطالعات خود بیابد.
ترکیب عدسیها به انحای گوناگون به زودی مایهی ساخت تلسکوپهای کارآمدتری شد. قدرت تلسکوپها بیشتر شد، اما هنوز عدسیها معایب بسیاری داشتند که مخل کار بود. ایجاد حلقهها و لکلههای رنگی تصویر را تار و مبهم میکرد. جیمز گرگوری و آیزاک نیوتون انگلیسی با این تصور که با کاربرد عدسی پرهیز از این مشکلات ناممکن است با قرار دادن آینهای شلجمی در انتهای پایین لوله (به جای قرار دادن یک عدسی در انتهای بالایی آن چنان که در تلکسوپ انکساری گالیله معمول بود) سعی کردند نور را جمع آوری و متمرکز کنند. هر دو نوع تلسکوپ طرفداران خود را داشت.
طی قرنهای بعد تلسکوپها از نظر ابعاد به نحو حیرتانگیزی بزرگ شدند و دقت و قدرتشان به حدی رسید که در تصور امثال گالیله و نیوتون هم نمیگنجید.