伽利略望遠鏡
伽利略設計的原始望遠鏡叫做伽利略望遠鏡。他用壹個凸透鏡作為物鏡，壹個凹透鏡作為目鏡。伽利略望遠鏡的像是直立的，但是視野有限，有球差和色差，眼睛浮雕也不好。
開普勒望遠鏡
開普勒望遠鏡是開普勒在1611年發明的，他改進了伽利略的設計。他換成了凸透鏡，而不是伽利略用的凹透鏡。這樣安排的好處是目鏡發出的光是會聚的，可以有更大的視場和更大的眼距，但看到的像是倒置的。這種設計可以實現更高的放大倍數。然而，它需要高的焦距比來克服僅由物鏡引起的失真。(johannes hevelius建造了焦距為45米的折射鏡。)這種設計也用於顯微鏡的焦平面(用於測量兩個被觀察物體之間的角距離)。
消色差折射鏡
消色差折射鏡是英國律師切斯特·摩爾·霍爾(Chester Moore Hall)在1733年發明的，雖然專利權給了另壹位獨立發明家約翰·多朗(John Dollond)。本設計采用兩片玻璃(“皇冠玻璃”和色散不同的“火石玻璃”)作為物鏡，降低了色差和球差。兩片玻璃的每壹面都應該拋光，然後結合在壹起。
高度消色差折射
高消色差折射鏡使用特殊材料，尤其是低色散材料來制作物鏡。它的設計可以使三種不同的顏色(通常是紅綠藍)會聚在同壹焦平面上，顏色的殘差(二次光譜)比消色差透鏡小壹個數量級。這臺望遠鏡的主鏡是螢石或者超低色散(ED)玻璃鏡片。它產生非常清晰和消色差的圖像。這種望遠鏡在業余天文望遠鏡市場上是非常有價值的產品。高消色差折射鏡的孔徑直徑可達553 mm，但大部分仍在80 ~ 152 mm之間.
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折射式望遠鏡的物鏡壹般由兩塊折射率不同的玻璃透鏡組成，以減少色差，使紅藍像會聚在同壹個焦點上。這種透鏡叫做消色差透鏡。嚴格來說，這種鏡頭的影像周圍還是有壹層非常淡紫色的光暈。為了減少鏡頭的球差，彗差和像散壹般可以增加焦比，所以壹般折射望遠鏡的孔徑與焦距之比(焦比)至少在f10到f16之間。高級鏡片由三塊折射率不同的玻璃鏡片組成，或者由色散較低(ed)的玻璃甚至螢石晶體組成。可以消除紅綠藍的色差。這些透鏡被稱為復消色差透鏡。它們的光圈焦距比可以達到f5。它使望遠鏡更短，重量更輕，使用方便，但價格非常昂貴。由於折射式望遠鏡筒可以密封，所以維修更方便，更適合移動到野外。同時不受鏡筒內氣流的影響。因為鏡片至少由兩片玻璃組成，所以成本(磨四面鏡)比同口徑的反射式望遠鏡要貴。市面上銷售的小型天文望遠鏡大多是折射式望遠鏡。