17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线。通过透镜看过去，他发现远处的教堂塔尖好像变大拉近了，于是他在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请了专利，制造了第一个双筒望远镜。
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开。意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个第一个折叠式望远镜，用以验证哥白尼的理论，并且率先用望远镜观测天上的星体。伽利略不仅看到了太阳黑子，还观测到了月球上的陨石坑。
而另外一种常见的望远镜——反射式望远镜，则是由大家熟知的牛顿所发明的。反射式望远镜的发明是为了要消除色差所造成的影像影响。