这些望远镜屹立于世界上最清澈、污染最少的地方，默默地仰望星空，为我们勾勒出一幅又一幅的宇宙图景。让我们身处渺小的地球上，拥有着探索浩瀚宇宙的勇气。
大型综合巡天望远镜(LSST)，是一个广视野巡天反射望远镜，将在每三天拍摄全天一次。LSST的镜面直径8.4米，在超过10年的时间内，可以对天空中的每一个区域成像1000次。耗资4.65亿美元的LSST将为天文学家呈现随时间变化的亿万繁星的最佳画面。它还将观测深空中弱重力透镜以侦测暗能量和暗物质，和侦测光学瞬变现象，尤其是新星和超新星，同时可以跟踪那些未来有可能撞向地球的太空陨石的轨迹。
非洲南部大型望远镜（SALT）是南半球最大的地面光学仪器了，镜面直径为9.2米。它的主镜由91块六边形镜面组件构成，整体镜面实际有效直径为10米。望远镜能够探测到月球距离如同烛光的微弱光线，该望远镜主要用来进行光谱分析。SALT也运用了定角度设计，从2005年开始运行起，他们便开始了各种复杂的观测。仍有70%的天空可以从南非被观测到。
凯克望远镜坐落于夏威夷莫纳克亚山顶的W.M.Keck天文台的双子望远镜，整体镜面直径为10米，是地球上第二大的光学望远镜。他们的主镜分别都由36个六边形镜面组成，每块镜面口径为1.8米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。该望远镜主要设备有三个：近红外摄像仪、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
Keck I于1993年开始启用，不久后，Keck II也于1996年开始运行，两个望远镜完全一样。2010年对木星的观测便是由它们完成的。2004年，它首次运用激光导星系统在一个大型望远镜上，制作了一个人造恒星作为参照点，用于矫正观测时由大气引起的图像畸变。
加那列大型望远镜目前，位于西班牙帕尔马加纳列岛上的GTC望远镜，是世界上最大的地面基础光学望远镜。
该望远镜的镜面直径为10.4米，主镜面由36个定制的镜面六角形组件构成。该望远镜也有一些支持装置，比如CanariCam，是一个可以分析由恒星和行星发射的中区间红外线的摄像机。此外，CanariCam还有一个独一无二的功能，就是能够测出偏振光的方向，和利用日冕摄像术挡住明亮的星光，使昏暗的行星变得更可视。
阿雷西博射电望远镜位于波多黎各的阿雷西博天文台是世上最广为人知的地面望远镜之一。他建成与1963年，直径长达305米，至今为止仍是世界上最大的单面口径望远镜, 它的球状反射面有40000个铝制板组成，每一块长约1.8米，宽0.9米。巨大的反射面使得Aricebo成为极其灵敏的射电望远镜，可以在短短几分钟之内锁定住一个暗淡的射电光源。这种光源包括了像离地球1亿光年的类星体和星系。
阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）, 是世界上最大最灵敏的射电天文观测设备。共有66台高精度射电天文望远镜, 每一台望远镜直径12米、重100多吨，并需配有巨型履带式车辆能载其移动至海拔4800多米高的平原。通过移动个别天线整个阵列可以形成不同结构安排。ALMA可以帮助天文学家捕捉到宇宙中更加寒冷的天体，比如分子气体、星尘、大爆炸辐射等，并提供正在形成中的星系、恒星或者行星的图像。
巨星麦哲伦望远镜（GMT）将需耗资11亿美金打造，其主镜将长达24.5米，由7个镜面组成。中间部分长8.4米，其余6部分拥有各自的弧度围绕在其周围。GMT不但会成为世界上最大的天文望远镜，而且将为科学家提供有史以来精度最高的宇宙图像——精度是哈勃天文望远镜的10倍。新一代巨型天文望远镜将拓展科学探索的边界。
巨大的镜面允许科学家更清晰地观测光线微弱的天体，这意味着他们或许能够第一次窥探到那些理论上的物体。GMT计划用它寻找环绕其他恒星的类地行星，也将用它来探索宇宙的黎明十七——寻找宇宙大爆炸后发出的光线。
30米望远镜（TMT）是另一个下一代杰出的地面光学望远镜。TMT的探测深度将是当代望远镜的10 - 100倍，空间分辨率则是哈勃望远镜的12倍，其强大的宇宙洞察能力必将引发天文研究的飞跃发展。TMT将对七大前沿科学领域进行探索：系外行星探测和性质的研究；基础宇宙学；黑洞的形成和演化；恒星形成；星系的形成和演化；银河系研究；原初光源及宇宙再电离。
平方公里阵列望远镜（SKA）由3000个碟状天线组成，每个天线直径15米。这些装置将分布在多个地区，他们的探测结果可以汇总起来获得观测图像。SKA的灵敏度将比现有的射电望远镜高出50倍。SKA将展开一系列激动人心的科学研究，例如，通过观测脉冲星和黑洞来探测爱因斯坦所预言的引力波、检验万有引力理论、及搜寻地外生命的蛛丝马迹。SKA将观测宇宙演化史上一块从未被开垦的处女地——宇宙黑暗时代。
这是宇宙大爆炸后的头10亿年，在这一时期，宇宙最早的恒星和星系才正在形成。无疑地，SKA将从根本上改变我们对宇宙的认识。
欧洲超级望远镜（E-ELT）是由欧洲南方天文台设计的，现今为止没有任何一个地面望远镜能跟E-ELT相媲美了！它的主镜直径长42米，由五个巨大的反射镜，1000多个六边形镜片组成。给天文学家在可见光区域内提供最清晰的图像。
E-ELT超大的直径可以使它在更高的分辨率下观测到更多的光线。E-ELT可以观测到太阳系外的行星以及和地球上相类似的物质，还可以直接保存大行星的图像。相信这架望远镜将会给人们对于宇宙的认识带来革命性的影响。E-ELT，站在世界上最干燥的地区之一——阿塔卡马荒漠高原上仰望星空。