現在、世界の最先端望遠鏡はそれぞれ独自の技術を備えています。例えば、カナリア諸島のラ・パルマにある10.4メートル口径のカナリア大望遠鏡やハワイにある2台の10メートル口径のケック望遠鏡など、合成ミラー技術を利用して巨視的な口径を実現しています。また、口径はそれほど大きくないものの、いくつもの望遠鏡が協力して巨大な望遠鏡の効果を実現しているものもあります。例えば、ヨーロッパ南天文台の4台の8.2メートル口径望遠鏡と4台の1.8メーター口径望遠鏡は、合計で16メーター口径の望遠鏡に相当する集光能力を実現し、解像度は単独の望遠鏡の25倍となっています。
次世代の望遠鏡はどのようになるのでしょうか。合成ミラー技術の後継者として、2020年に完成予定の「30メーター望遠鏡」（TMT）は492枚の小型ミラーで構成され、口径30メーターとなっています。一方、ヨーロッパ超大望遠鏡（E-ELT）は798枚の小型ミラーで構成され、口径39.3メーター（サッカースタジアムの半分の大きさ）となっています。このような大規模な集光能力は、現在最大の光学望遠鏡の15倍に相当します。
複数の望遠鏡が協力して作業を行うモデルも発展しています。例えば、巨大マゼラン望遠鏡（GMT）の主鏡は7枚の8.4メーター直径のミラーで構成され、集光能力は21メーター口径、解像度は24メーター口径に相当します。
中国の郭守敬望遠鏡（LAMOST）が完成して以来、大口径で広視野を実現した望遠鏡がますます人気を集めています。現在建設中のLSST望遠鏡もその一例です。この望遠鏡は8.4メーター口径の主鏡を備えながら、3.5度の視野を実現しています。独自の設計により、主鏡と2枚の副鏡を備えており、他の望遠鏡よりも1枚の副鏡を追加しています。この追加された副鏡によって望遠鏡の有効口径は減少しますが、視野が大幅に拡大されます。LSST望遠鏡は全天観測と測光を行い、星空に多くの新しい発見をもたらすでしょう。