Головне дзеркало телескопа, що відбиває, — це сферичної або параболічної форми диск з полірованого відбиваючого металу (до середини 19 століття — з спекулум-металу), а в пізніших телескопах — зі скла або іншого матеріалу, покритого відбиваючим шаром. Один з перших відомих рефлекторних телескопів, рефлектор Ньютона 1668 року, використовував головне дзеркало з полірованого металу діаметром 3,3 см. Наступною важливою зміною було використання срібла на склі замість металу, як це було у 19 столітті рефлектором Crossley. На зміну йому прийшов алюміній, нанесений у вакуумі на скло, який використовувався на 200-дюймовому телескопі Галея.
Тверді первинні дзеркала повинні витримувати власну вагу і не деформуватися під дією сили тяжіння, що обмежує максимальний розмір цільного первинного дзеркала.
Сегментовані конфігурації дзеркал використовуються для того, щоб обійти обмеження на розмір одного головного дзеркала. Наприклад, гігантський Магелланів телескоп матиме сім 8,4-метрових головних дзеркал з роздільною здатністю, еквівалентною оптичній апертурі 24,5 м (80,4 футів)[2].
Радіо- і субміліметрові телескопи використовують набагато більші тарілки або антени, які не повинні бути виготовлені так само точно, як дзеркала, що використовуються в оптичних телескопах. Телескоп Аресібо використовував 305-метрову антену, яка була найбільшим у світі радіотелескопом з однією антеною, закріпленою на землі[6][7]. Телескоп Грін-Бенк має найбільшу в світі керовану одиночну радіоантену діаметром 100 м[8]. Існують більші радіорешітки, що складаються з декількох антен, які мають кращу роздільну здатність зображення, але меншу чутливість[9].
↑The 305 meter radio telescope. www.naic.edu. National Astronomy and Ionosphere Center – Arecibo Observatory. Архів оригіналу за 4 February 2015. Процитовано 22 січня 2015.