最早的一部反射式望远镜就是牛顿发明的牛顿式反射镜。牛顿式反射望远镜是使用一面凹的抛物面镜，将光线反射回镜筒前方并曲折聚焦，然后在镜筒前方用另一面椭圆形平面镜（副镜，又称斜镜），将光线以90°角反射出镜筒外，在这个光路射出的位置上放置对焦座及目镜座以方便观看。这种焦点位置在镜筒前方开口侧边的反射镜就称为牛顿式反射望远镜。牛顿式反射望远镜制造容易、重量轻、成本低，因而成为业余天文望远镜的主流商品。
另一种反射式望远镜是法国人盖赛格林于1672年发明的盖赛格林式反射望远镜。它的基本原理同牛顿式反射镜，都是用一面凹的抛物面主镜将光线反射回镜筒前，不同于牛顿式反射镜的是，盖赛格林式反射镜在镜筒前用一面凸的双曲面副镜将光线反射回主镜中央的开孔并聚焦成像，这种焦点位置在主镜后方的就称为盖赛格林式反射望远镜。盖赛格林式反射望远镜的光路是在镜筒内来回反射二次，并经过副镜的再放大，所以镜筒可以很短，焦距却可以很长，对高倍率的观察有很大的好处。反射式望远镜除了这二种焦点位置外，尚有库德式焦点等，不过并不常见，大都是大型天文台才采用。
格雷果里