Ο Ισαάκ Νεύτωνας κατασκεύασε το πρώτο ανακλαστικό τηλεσκόπιο το 1668. Αντί να χρησιμοποιήσει φακό για να εστιάσει το φως, χρησιμοποίησε ένα καμπύλο κάτοπτρο. Ο σχεδιασμός αυτός έλυσε ένα πρόβλημα που μάστιζε τα διαθλαστικά τηλεσκόπια: τη χρωματική εκτροπή. Οι φακοί κάμπτουν διαφορετικά χρώματα φωτός σε διαφορετικές ποσότητες, δημιουργώντας κροσσούς ουράνιου τόξου γύρω από φωτεινά αντικείμενα. Οι καθρέφτες αντανακλούν όλα τα μήκη κύματος εξίσου, έτσι ώστε η εικόνα να παραμένει ευκρινής.

Ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί ένα πρωτεύον κάτοπτρο για να συλλέγει φως και να το εστιάζει. Στο Νευτώνειο σχέδιο, ένας μικρός επίπεδος καθρέφτης κοντά στην κορυφή αντανακλά το φως από το πλάι σε ένα προσοφθάλμιο. Στο σχέδιο Cassegrain, ένας δευτερεύων καθρέφτης αντανακλά το φως πίσω μέσα από μια οπή στο πρωτεύον κάτοπτρο. Άλλα σχέδια, όπως τα Ritchey-Chretien και Gregorian, χρησιμοποιούν διαφορετικές διατάξεις καθρεφτών για διαφορετικούς σκοπούς.

Τα κάτοπτρα μπορούν να κατασκευαστούν πολύ μεγαλύτερα από τους φακούς, επειδή ένα κάτοπτρο μπορεί να στηριχτεί από πίσω. Γι' αυτό τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στον κόσμο είναι ανακλαστήρες. Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb διαθέτει ένα τμηματικό κάτοπτρο 6,5 μέτρων. Το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο που βρίσκεται υπό κατασκευή στη Χιλή θα διαθέτει ένα κάτοπτρο 39 μέτρων. Αυτά τα όργανα συλλέγουν πολύ περισσότερο φως από ό,τι θα μπορούσε οποιοσδήποτε φακός.

Το σχέδιο του Νεύτωνα χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα, αν και τα σύγχρονα τηλεσκόπια είναι πολύ πιο εξελιγμένα. Η αρχή είναι η ίδια: ένας καμπύλος καθρέφτης, μια εστίαση και μια εικόνα του σύμπαντος.