Isaac Newton, 1668'de ilk yansıtmalı teleskobu inşa etti. Işığı odaklamak için mercek yerine kavisli bir ayna kullandı. Bu tasarım, kırılmalı teleskopları rahatsız eden bir sorunu çözdü: renk sapması. Mercekler, ışığın farklı renklerini farklı miktarlarda bükerek parlak nesnelerin etrafında gökkuşağı saçakları oluşturur. Aynalar tüm dalga boylarını eşit olarak yansıtır, bu nedenle görüntü net kalır.

Yansıtıcı teleskoplar, ışığı toplamak ve odaklamak için birincil bir ayna kullanır. Newton tipi tasarımda, üst kısma yakın küçük, düz bir ayna ışığı yan taraftan bir merceğe yansıtır. Cassegrain tipi tasarımda ise, ikincil bir ayna ışığı birincil aynadaki bir delikten geri yansıtır. Ritchey-Chretien ve Gregorian gibi diğer tasarımlar ise farklı amaçlar için farklı ayna düzenlemeleri kullanır.

Aynalar, arkadan desteklenebildikleri için merceklerden çok daha büyük yapılabilir. Bu nedenle dünyanın en büyük teleskopları yansıtıcı teleskoplardır. James Webb Uzay Teleskobu 6,5 metrelik parçalı bir aynaya sahiptir. Şili'de yapım aşamasında olan Son Derece Büyük Teleskop ise 39 metrelik bir aynaya sahip olacaktır. Bu aletler, herhangi bir merceğin toplayabileceğinden çok daha fazla ışık toplar.

Newton'un tasarımı günümüzde hala kullanılmaktadır, ancak modern teleskoplar çok daha gelişmiştir. Prensip aynıdır: kavisli bir ayna, bir odak noktası ve evrenin bir görüntüsü.