Isaac Newton byggde det första reflekterande teleskopet år 1668. Istället för att använda en lins för att fokusera ljus använde han en böjd spegel. Designen löste ett problem som hade plågat refraktionsteleskop: kromatisk aberration. Linser böjer olika färger av ljus olika mycket, vilket skapar regnbågsfransar runt ljusa objekt. Speglar reflekterar alla våglängder lika, så bilden förblir skarp.

Ett reflekterande teleskop använder en primärspegel för att samla in ljus och fokusera det. I Newtons design reflekterar en liten platt spegel nära toppen ljuset ut från sidan till ett okular. I Cassegrains design reflekterar en sekundärspegel ljuset tillbaka genom ett hål i primärspegeln. Andra designer, som Ritchey-Chretien och Gregorian, använder olika spegelarrangemang för olika ändamål.

Speglar kan göras mycket större än linser, eftersom en spegel kan stödjas bakifrån. Det är därför världens största teleskop är reflektorer. James Webb-rymdteleskopet har en 6,5 meter lång segmenterad spegel. Det extremt stora teleskopet som är under uppbyggnad i Chile kommer att ha en 39 meter lång spegel. Dessa instrument samlar in mycket mer ljus än någon lins skulle kunna.

Newtons design används fortfarande idag, även om moderna teleskop är betydligt mer sofistikerade. Principen är densamma: en böjd spegel, ett fokus och en bild av kosmos.