17世紀，荷蘭制作眼鏡的技術已經高超，主要技術是磨凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡和凹透鏡經常和眼睛打交道，但人們從來沒有想到過壹起使用凸透鏡和凹透鏡。
17世紀初的壹天，荷蘭米特伯格鎮壹家眼鏡店的老板科比斯·赫爾(Cobis Herr)將壹個凸透鏡和壹個凹透鏡排成壹行，檢查磨制鏡片的質量。透過鏡頭，他發現遠處教堂的塔樓似乎越來越近，於是偶然發現了望遠鏡的原理。
科比斯·赫克托耳立刻明白了這個發現非常有用。他把鏡頭放在金屬管的適當位置，這是世界上第壹架望遠鏡。那時候叫“窺鏡”，大概就是窺探別人行蹤的意思。當時荷蘭正在和西班牙打仗，望遠鏡在荷西戰爭中發揮了作用。荷蘭艦隊的戰艦上裝有望遠鏡，可以在發現敵船之前探測到敵船的動向，從而使荷蘭艦隊掌握了戰爭的主動權。1609荷蘭和西班牙休戰，望遠鏡解密。
發明望遠鏡的消息很快就在歐洲國家傳開了。意大利科學家伽利略得知消息後，自己做了壹個。第壹架望遠鏡只能把物體放大三倍。壹個月後，他做的第二臺望遠鏡可以放大8倍，三臺望遠鏡可以放大20倍。1609 10年6月，他做了壹架放大30倍的望遠鏡。伽利略制作的兩臺望遠鏡現在收藏在意大利佛羅倫薩科學博物館。
本質上，望遠鏡只是放大了的人眼。人眼的瞳孔只有六七毫米大小，而現代500厘米望遠鏡的聚光面積約為20萬平方厘米。與肉眼看到的恒星亮度相比，其聚光能力使恒星亮度增加了約654.38+0萬倍。望遠鏡擴展了人類眼睛的視野，實現了人類的千裏眼夢想。
伽利略用自制望遠鏡觀測夜空，首次發現月球表面凹凸不平，布滿山脈，布滿隕石坑(有人認為是隕石撞擊造成的)。
幾乎與此同時，德國天文學家開普勒開始研究望遠鏡。他在《彎曲光學》中提出了另壹種天文望遠鏡。與伽利略的望遠鏡不同，這個望遠鏡由兩個凸透鏡組成，比伽利略望遠鏡的視野更廣。但是開普勒沒有做出他介紹的望遠鏡。薩迦娜在1613 ~ 1617之間第壹次做出了這種望遠鏡。他還根據開普勒的建議做了壹個有三個凸透鏡的望遠鏡，把兩個凸透鏡做成的望遠鏡的倒像變成了正像。
薩迦納制造了八架望遠鏡，壹架用於觀測太陽，無論哪壹架都能看到形狀相同的太陽黑子。因此，他打消了很多人認為太陽黑子可能是鏡頭上的灰塵造成的錯覺，證明了太陽黑子確實是被觀測到的真實存在。在觀測太陽時，薩吉納為鏡子安裝了特殊的遮光玻璃，但伽利略沒有加上這種保護裝置，以至於透鏡聚焦的巨大光能傷害了他的眼睛，最後他幾乎失明。
為了提高望遠鏡的精度，荷蘭的惠更斯在1665年制造了壹個管長近6米的望遠鏡來探索土星環，後來又制造了壹個管長近41米的望遠鏡。
許多人參與了制作望遠鏡，牛頓使望遠鏡邁出了不僅僅是光收集器的第壹步。他發現光可以通過玻璃制成的棱鏡分解成由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫組成的色帶。牛頓稱之為“光譜”。這是因為光從空氣中進入玻璃並從玻璃中射出時發生了偏轉或“折射”。早期使用物鏡和目鏡的望遠鏡被稱為折射望遠鏡。即使加長鏡筒，精密加工鏡片，也無法消除色差。
牛頓曾經認為折射式望遠鏡的色差是無可救藥的，結果證明太悲觀了。1733年，英國人哈爾制作了消色差折射望遠鏡。1758年，倫敦的博蘭自主研發了同樣的望遠鏡。他用不同折射率的玻璃分別制作凸透鏡，以抵消它們形成的有色邊緣。牛頓本人在1668年發明了反射式望遠鏡。在這種望遠鏡中，他用拋物面鏡代替透鏡來放大圖像。此時，所有波長的光都以同樣的方式反轉，所以反射時沒有形成光譜，沒有出現色差，從而解決了色差問題。第壹臺反射式望遠鏡非常小，望遠鏡中的鏡面直徑只有2.5厘米，但木星的衛星和金星的盈虧卻能看得壹清二楚。1672年，牛頓做了壹個更大的反射式望遠鏡，送給了皇家學會，至今還保存在皇家學會的圖書館裏。
反射式望遠鏡在天文觀測方面發展很快。
起初，望遠鏡最大的用途是觀測天體。在望遠鏡的幫助下，人類拜訪了太陽系幾乎所有的行星，並把它們拋向更遙遠的太空。值得壹提的是，在1857年，意大利天文學家謝基用望遠鏡觀測到了火星。他偶然發現，火星上的“海”和“海”之間似乎有壹些連線。當然，他的望遠鏡很難看到這些線是什麽。謝濟發揮想象力，認為這些線是連接大海的“水道”。1877火星墜毀，另壹位意大利天文學家沙帕雷利，那是觀測火星的好時機。當他把望遠鏡對準火星時，謝赫所謂的水道並不是歪的，而是直的，縱橫交錯，於是他也突發奇想，以為是人工挖的運河。他發表了壹篇題為《妳可以壹年囂張壹次》的論文，似乎還沒有確定自己的想法。但他的論文激起了人們對火星的向往，壹時間，關於火星的科幻小說層出不窮。雖然這只是人類了解火星的壹個插曲，但人類的火星熱壹直延續至今。
望遠鏡在天王星、海王星和冥王星的發現中發揮了重要作用。1781年3月3日，移居英國的德國人威廉·赫歇爾用自制的望遠鏡發現了天王星，但他不能確定。經過許多科學家的觀察和計算，他認為威廉·赫歇爾發現了太陽系的第七顆行星天王星。
柏林天文臺的加勒博士用望遠鏡發現了太陽系的第八顆行星海王星。冥王星的發現和海王星的發現大體相似。
如今，望遠鏡的使用越來越普遍，如野外觀察、劇場觀看...而潛望鏡、瞄準鏡、準直器都采用了望遠鏡的原理。看似普通的望遠鏡，卻走過了壹條不尋常的發明之路，蘊含了許多技術內涵。顯微鏡的發明是人類各個時期最偉大的發明之壹。在它被發明之前，人類對周圍世界的概念僅限於肉眼所能看到的，或者通過手持鏡頭。
顯微鏡在人類的視覺中展現了壹個全新的世界。人們第壹次看到了數百種“新”的微小動物和植物，以及從人體到植物纖維的壹切內部結構。顯微鏡還幫助科學家發現新物種，幫助醫生治療疾病。上圖:這是17世紀英國科學家羅伯特·胡克的顯微鏡。它有壹個簡單的內置鏡頭的皮管，放在壹個可調節的架子上。裝滿水的玻璃球被用來將光線聚焦在物體上。
最早的顯微鏡是16世紀末荷蘭制造的。發明者可能是壹位名叫紮卡裏亞斯·詹森的荷蘭眼鏡商，或者是另壹位荷蘭科學家漢斯·利珀。他們做了壹個簡單的有兩個鏡頭的顯微鏡，但是他們沒有用這些儀器進行任何重要的觀察。
後來，兩個人開始在科學上使用顯微鏡。第壹個是意大利科學家伽利略。他通過顯微鏡觀察昆蟲後，首次描述了昆蟲的復眼。第二個是荷蘭亞麻布商人安托萬·範·列文虎克(1632 -1723)，他自己學會了磨鏡片。他第壹次描述了許多肉眼看不見的微小植物和動物。
1931年，恩斯特·魯斯卡發明了壹種電子顯微鏡，徹底改變了生物學。這使得科學家能夠觀察小到百萬分之壹毫米的物體。1986獲諾貝爾獎。