Isaac Newton construyó el primer telescopio reflector en 1668. En lugar de usar una lente para enfocar la luz, empleó un espejo curvo. Este diseño resolvió un problema que había afectado a los telescopios refractores: la aberración cromática. Las lentes desvían los distintos colores de la luz en diferentes grados, produciendo franjas de arcoíris alrededor de los objetos brillantes. Los espejos reflejan todas las longitudes de onda por igual, por lo que la imagen se mantiene nítida.

Un telescopio reflector utiliza un espejo primario para captar la luz y enfocarla. En el diseño newtoniano, un pequeño espejo plano cerca de la parte superior refleja la luz hacia un ocular. En el diseño Cassegrain, un espejo secundario refleja la luz a través de un orificio en el espejo primario. Otros diseños, como el Ritchey-Chrétien y el Gregoriano, utilizan diferentes configuraciones de espejos para distintos fines.

Los espejos pueden ser mucho más grandes que las lentes, ya que se les puede dar soporte desde atrás. Por eso, los telescopios más grandes del mundo son reflectores. El Telescopio Espacial James Webb tiene un espejo segmentado de 6,5 metros. El Telescopio Extremadamente Grande (ELT), actualmente en construcción en Chile, tendrá un espejo de 39 metros. Estos instrumentos captan mucha más luz que cualquier lente.

El diseño de Newton todavía se utiliza hoy en día, aunque los telescopios modernos son mucho más sofisticados. El principio es el mismo: un espejo curvo, un foco y una imagen del cosmos.