Isaac Newton postavil první zrcadlový dalekohled v roce 1668. Místo čočky k zaostřování světla použil zakřivené zrcadlo. Tato konstrukce vyřešila problém, který trápil refrakční dalekohledy: chromatickou aberaci. Čočky ohýbají různé barvy světla o různé množství a vytvářejí duhové proužky kolem jasných objektů. Zrcadla odrážejí všechny vlnové délky rovnoměrně, takže obraz zůstává ostrý.

Reflektivní dalekohled používá primární zrcadlo k zachycení světla a jeho zaostřování. V Newtonově konstrukci odráží malé ploché zrcadlo blízko horní části světlo do strany do okuláru. V Cassegrainově konstrukci odráží sekundární zrcadlo světlo zpět otvorem v primárním zrcadle. Jiné konstrukce, jako například Ritchey-Chretien a Gregorian, používají různá uspořádání zrcadel pro různé účely.

Zrcadla lze vyrobit mnohem větší než čočky, protože zrcadlo lze podepřít zezadu. Proto jsou největší dalekohledy na světě reflektory. Vesmírný dalekohled Jamese Webba má segmentované zrcadlo o průměru 6,5 metru. Extrémně velký dalekohled (Extremely Large Telescope), který se staví v Chile, bude mít zrcadlo o průměru 39 metrů. Tyto přístroje zachytí mnohem více světla než jakákoli čočka.

Newtonův návrh se používá dodnes, ačkoli moderní dalekohledy jsou mnohem sofistikovanější. Princip je stejný: zakřivené zrcadlo, ohnisko a obraz vesmíru.