Isaac Newton byggede det første reflekterende teleskop i 1668. I stedet for at bruge en linse til at fokusere lys, brugte han et buet spejl. Designet løste et problem, der havde plaget refraktionsteleskoper: kromatisk aberration. Linser bøjer forskellige farver af lys i forskellig mængde, hvilket skaber regnbueformede frynser omkring lyse objekter. Spejle reflekterer alle bølgelængder lige meget, så billedet forbliver skarpt.

Et reflekterende teleskop bruger et hovedspejl til at samle lys og fokusere det. I det newtonske design reflekterer et lille fladt spejl nær toppen lyset ud ad siden til et okular. I Cassegrain-designet reflekterer et sekundært spejl lyset tilbage gennem et hul i hovedspejlet. Andre designs, som Ritchey-Chretien og Gregorian, bruger forskellige spejlarrangementer til forskellige formål.

Spejle kan laves meget større end linser, fordi et spejl kan understøttes bagfra. Derfor er verdens største teleskoper reflektorer. James Webb-rumteleskopet har et 6,5 meter segmenteret spejl. Det ekstremt store teleskop, der er under opførelse i Chile, vil have et 39 meter spejl. Disse instrumenter samler langt mere lys, end nogen linse kunne.

Newtons design bruges stadig i dag, selvom moderne teleskoper er langt mere sofistikerede. Princippet er det samme: et buet spejl, et fokus og et billede af kosmos.