今天已知的最早发明望远镜的人是荷兰商人汉斯·利伯希（Hans Lippershey，约 1570—1619），1608 年他向荷兰国会申请了一项望远镜的专利。当时荷兰并没有严格的专利法，利伯希只获得了这种望远镜 30 年的销售专营权。
荷兰人的望远镜很快传到了全欧洲。第二年，意大利的伽利略改进了望远镜的设计，并在后来将其应用于天文学
德国科学家开普勒在 1611 年，发明了更有用的折射式望远镜，它是用凸透镜的物镜和目镜组合制作的。而荷兰著名科学家克里斯蒂安·惠更斯，制造出了倍数更高的望远镜。不过这些望远镜的原理都是光的折射，今天它们通常都被称为“伽利略望远镜”。
伽利略望远镜有一个缺陷，就是当它的倍数大了之后，观察到的物体边缘会有光散射的现象。这是因为白光是复合光，包含了各种颜色的光，而各种颜色的光的折射率不同，因此难以聚焦。直到科学革命时期，牛顿发现了不同光的折射率不同，利用这个原理发明了反射式望远镜，才解决了上述问题。