Isaac Newton bygde det første reflekterende teleskopet i 1668. I stedet for å bruke en linse til å fokusere lys, brukte han et buet speil. Designet løste et problem som hadde plaget refrakterende teleskoper: kromatisk aberrasjon. Linser bøyer forskjellige lysfarger med ulik mengde, og produserer regnbuefrynser rundt lyse objekter. Speil reflekterer alle bølgelengder likt, slik at bildet forblir skarpt.

Et reflekterende teleskop bruker et hovedspeil for å samle lys og fokusere det. I Newtons design reflekterer et lite, flatt speil nær toppen lyset ut fra siden til et okular. I Cassegrain-designet reflekterer et sekundærspeil lyset tilbake gjennom et hull i hovedspeilet. Andre design, som Ritchey-Chretien og Gregorian, bruker forskjellige speilarrangementer til forskjellige formål.

Speil kan lages mye større enn linser, fordi et speil kan støttes bakfra. Det er derfor de største teleskopene i verden er reflektorer. James Webb-romteleskopet har et 6,5 meter stort segmentert speil. Det ekstremt store teleskopet som er under bygging i Chile, vil ha et 39 meter stort speil. Disse instrumentene samler mye mer lys enn noen linse kunne.

Newtons design brukes fortsatt i dag, selv om moderne teleskoper er langt mer sofistikerte. Prinsippet er det samme: et buet speil, et fokus og et bilde av kosmos.