पहले दूरबीनें अपवर्तक थीं। इनमें प्रकाश को एकत्रित और केंद्रित करने के लिए लेंस का उपयोग किया जाता था। गैलीलियो ने 1609 में अपनी खुद की दूरबीन बनाई और उसे आकाश की ओर करके बृहस्पति के चंद्रमाओं, शुक्र की कलाओं और चंद्रमा पर स्थित पर्वतों की खोज की। उनके प्रेक्षणों ने भूकेंद्रीय मॉडल को गलत साबित करने और यह स्थापित करने में मदद की कि पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है।

अपवर्तक दूरबीन प्रकाश को एकत्रित करने और उसे केंद्रित करने के लिए उत्तल ऑब्जेक्टिव लेंस का उपयोग करती है। आई पीस छवि को बड़ा करता है। ऑब्जेक्टिव की फोकल लंबाई जितनी अधिक होगी, आवर्धन उतना ही अधिक होगा। प्रारंभिक अपवर्तक दूरबीनें रंग विपथन को कम करने के लिए बहुत लंबी होती थीं, कभी-कभी 40 मीटर से भी अधिक। इस कारण वे भारी-भरकम होती थीं।

रंग विपथन अपवर्तकों की मुख्य कमजोरी बनी हुई है। प्रकाश के विभिन्न रंग अलग-अलग बिंदुओं पर केंद्रित होते हैं, जिससे रंगीन लकीरें बनती हैं। 18वीं शताब्दी में आविष्कृत अक्रोमैटिक लेंस, इस प्रभाव को कम करने के लिए दो प्रकार के कांच का उपयोग करते हैं। अपोक्रोमैटिक लेंस इसे और भी कम करते हैं, लेकिन वे महंगे होते हैं।

शौकिया खगोल विज्ञान के लिए अपवर्तक टेलीस्कोप अभी भी लोकप्रिय हैं। ये सरल, टिकाऊ और कम रखरखाव वाले होते हैं। ये चंद्रमा और ग्रहों के अवलोकन में उत्कृष्ट हैं, जहाँ प्रकाश एकत्र करने की क्षमता से अधिक तीव्र कंट्रास्ट मायने रखता है। लेकिन अंतरिक्ष की गहराई में स्थित पिंडों के लिए, परावर्तक टेलीस्कोप आमतौर पर बेहतर विकल्प होते हैं।