如今，世界上最先进的望遠鏡各有其特色。有些采用拼接鏡面技術，鏡面直径巨大，例如位於加那利群島拉帕爾馬的 10.4 米口径加那利大望遠鏡（GTC），以及夏威夷的两台 10 米口径凯克望遠鏡。有些雖然鏡面直径不大，但多台望遠鏡協同工作，可以達到巨型望遠鏡的效果，比如欧洲南方天文台的 4 台 8.2 米口径望遠鏡和 4 台 1.8 米口径望遠鏡，合成的等效聚光能力相当于一台 16 米口径望遠鏡，而分辨能力比单台望遠鏡提高了 25 倍。
下一代望遠鏡會是什么模様？作為拼接鏡面技術的傳承者，计划于 2020 年建成的 “三十米望遠鏡”（TMT）直径將達 30 米，由 492 块小鏡面組成。而欧洲极大望远镜（E-ELT）计划由 798 块小鏡面組成，直径可達 39.3 米，相当于半個足球場的大小。如此大的收集光線能力相当于現在最大的光学望遠鏡的 15 倍。多台望遠鏡協同工作的模式也在發展中，比如巨型馬格納望遠鏡（GMT）的主鏡计划由 7 块 8.4 米直径的鏡面組成，收集光線能力等效直径可達 21 米，分辨能力等效直径可達 24 米。
中國郭守敬望遠鏡（LAMOST）竣工後，大口径兼顾大視場的望遠鏡越來越受青睐。現在正在建造的 LSST 望遠鏡將是其中的出類拔萃之作。这架望遠鏡拥有 8.4 米口径的主鏡，同时還將拥有 3.5°的視場。它采用了独特的设计，拥有一個主鏡和兩個副鏡，比其他望遠鏡多一個副鏡。虽然多出的副鏡會減少望遠鏡的有效口径，但大大拓宽了望遠鏡的視場。LSST 望遠鏡將進行巡天測光工作，在群星中發現更多新事物。