Τα πρώτα τηλεσκόπια χρησιμοποιούσαν φακούς για να συλλέξουν το φως από ένα μακρινό αντικείμενο. Το φως κατόπιν εστιάζονταν για να σχηματίσει το είδωλο του αντικειμένου, ενώ ένας άλλος φακός μεγέθυνε το είδωλο για τον αστρονόμο. Το αποτέλεσμα ήταν τα αμυδρά μακρινά αντικείμενα να γίνονται μεγαλύτερα, λαμπρότερα και καθαρότερα

Η εικόνα που παρατηρείται μέσω του τηλεσκοπίου είναι όρθια (δηλαδή μη ανεστραμμένη).