Isaac Newton 1668-ban építette az első tükrös távcsövet. A fény fókuszálására lencse helyett görbe tükröt használt. A kialakítás megoldott egy problémát, amely a refraktoros távcsöveket sújtotta: a kromatikus aberrációt. A lencsék a különböző színű fényt különböző mértékben hajlítják meg, szivárványos csíkokat hozva létre a fényes objektumok körül. A tükrök minden hullámhosszt egyformán vernek vissza, így a kép éles marad.

A tükrös távcső egy főtükröt használ a fény összegyűjtésére és fókuszálására. A newtoni elrendezésben egy kis lapos tükör a tetején veri vissza a fényt az oldalsó okulárba. A Cassegrain-elrendezésben egy másodlagos tükör veri vissza a fényt az elsődleges tükörben lévő lyukon keresztül. Más elrendezések, mint például a Ritchey-Chretien és a Gregorian, különböző célokra különböző tükörelrendezéseket használnak.

A tükrök sokkal nagyobbak lehetnek, mint a lencsék, mivel a tükröt hátulról meg lehet támasztani. Ezért a világ legnagyobb teleszkópjai reflektorok. A James Webb űrteleszkópnak egy 6,5 méteres szegmentált tükre van. A Chilében épülő Rendkívül Nagy Teleszkópnak egy 39 méteres tükre lesz. Ezek a műszerek sokkal több fényt gyűjtenek össze, mint bármelyik lencse.

Newton tervét ma is használják, bár a modern távcsövek sokkal kifinomultabbak. Az elv ugyanaz: egy görbe tükör, egy fókuszpont és a kozmosz képe.