खगोलीय दूरबीनें खगोलीय पिंडों का अवलोकन करने और खगोलीय जानकारी प्राप्त करने के लिए मुख्य उपकरण हैं। 1609 में गैलीलियो गैलीली द्वारा पहली दूरबीन बनाने के बाद से, दूरबीनों का विकास जारी है, ऑप्टिकल बैंड से लेकर पूर्ण बैंड तक, जमीन से लेकर अंतरिक्ष तक, दूरबीन अवलोकन क्षमताएं मजबूत होती जा रही हैं, और अधिक से अधिक खगोलीय जानकारी प्राप्त की जा सकती है। मनुष्य के पास विद्युत चुम्बकीय बैंड, न्यूट्रिनो, गुरुत्वाकर्षण तरंगें, ब्रह्मांडीय किरणें इत्यादि में दूरबीनें हैं।