Наземни обсерватории
Едни от първите уреди, използвани в астрономическите обсерватории са били секстантите. Предполага се, че мегалитният комплекс Стоунхендж във Великобритания е древна астрономическа обсерватория, като положенията на огромните камъни отбелязват характерни положения на Слънцето и Луната (лятно слъцестоене, равноденствие и други).Съвременните астрономически обсерватории са оборудвани с телескопи, които са монтирани в големи подвижни куполи. Най-големите телескопи на Земята са двата 10-метрови американски телескопи Кек, четирите 8-метрови телескопа на Европейската южна обсерватория в Чили, 6-метровият Голям Алт-Азимутален Телескоп на Специалната Астрофизическа обсерватория в Кавказ, Русия.
Космически обсерватории
Освен наземни телескопи, астрономите изпращат телескопи и в космоса. Космическите обсерватории могат да наблюдават астрономически обекти в честоти от целия елелектромагнитния спектър, включително такива, които не се наблюдават от Земята, понеже не проникват през земната атмосфера. Земната атмосфера е непроницаема за ултравиолетовите, рентгеновите и за гама-лъчите и частично непроницаема за инфрачервените лъчи и затова тези лъчения могат да се наблюдават с космчиеските телескопи разположени над атмосферата. Друго преимущество на Космическите обсерватории, е че техните наблюдения не сазасегнати от метеорологичните промени в атмосферата.Единственият космически телескоп, който работи във видима светлина, е Космическият телескоп Хъбъл. Той беше изведен в орбита и обслужван от космическата совалка (бяха изпратени 5 сервизни мисии до Хъбъл, а тази от май 2009 беше последна ) докато много други космчиески телескопи изобщо не могат да бъдат обслужвани и ремонтирани.Очаква се той да бъде приземен през 2013, а малко по-късно да бъде изстрелян неговият заместник — Космическият телескоп Джеймс Уеб, който ще има диаметър на огледалото около 6 m (за сравнение диаметърът на огледалото на Хъбъл е 2,4 m).
