Teleskobu astronomik amaçla kullanan ilk bilim insanı, İtalyan fizikçi ve astronom Galileo Galilei’dir. Galileo, 1609 yılında Hollandalı gözlükçü Hans Lippershey tarafından icat edilen teleskobu geliştirdi ve gökyüzüne çevirdi. Bu sayede Jüpiter’in uydularını, Venüs’ün evrelerini, Ay’ın yüzeyini, Güneş’in lekelerini ve Samanyolu’nun yıldızlardan oluştuğunu keşfetti. Bu gözlemler, o dönemde hakim olan jeosantrik (Dünya merkezli) evren modeline karşı çıkarak Kopernik’in heliosantrik (Güneş merkezli) evren modelini destekledi.
Galileo’nun teleskopla yaptığı gözlemler, astronomi tarihinin en önemli dönüm noktalarından biri olarak kabul edilir. Galileo, teleskopu kullanarak uzayın sırlarını ortaya çıkaran ilk kişi olmasının yanı sıra modern bilimsel yöntemin de öncülerinden biri olarak anılır.