Первые телескопы были рефракторными. В них использовались линзы для сбора и фокусировки света. Галилео построил свой собственный в 1609 году и направил его на небо, открыв спутники Юпитера, фазы Венеры и горы на Луне. Его наблюдения помогли опровергнуть геоцентрическую модель и установить, что Земля вращается вокруг Солнца.

В рефракторном телескопе для сбора света и фокусировки используется выпуклая объективная линза. Окуляр увеличивает изображение. Чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем больше увеличение. Ранние рефракторы были очень длинными, иногда более 40 метров, чтобы уменьшить хроматическую аберрацию. Это делало их громоздкими.

Хроматическая аберрация остается главным недостатком рефракторов. Разные цвета света фокусируются в разных точках, создавая цветовые полосы. Ахроматические линзы, изобретенные в XVIII веке, используют два типа стекла для уменьшения этого эффекта. Апохроматические линзы уменьшают его еще сильнее, но они дороги.

Рефракторы по-прежнему популярны среди любителей астрономии. Они просты, надежны и не требуют особого обслуживания. Они отлично подходят для наблюдения за Луной и планетами, где резкий контраст важнее светосилы. Но для наблюдения за объектами дальнего космоса обычно лучше использовать рефлекторы.