伽利略望远镜（Galileo telescope）是指物镜是凸透镜（会聚透镜）而目镜是凹透镜（发散透镜）的望远镜。
据《科学美国人》网站报道， 意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。
他先观测到了月球的高地和环形山投下的阴影，接着又发现了太阳黑子，此外还发现了木星的4个最大的卫星。 自那以后，科学技术已经获得了长足进步，光学技术的腾飞促使科学仪器不断更新。当今最先进的地面望远镜具有庞大的结构，直径达10米的灵活转动镜片。然而，现代高级的天文望远镜都是在前人基础上发展起来的。
1609年的秋天，身兼帕多瓦大学数学、科学和天文学教授的伽利略，制作出了一个放大倍数为32倍的望远镜。伽利略将镜头首次对准了月球，这是人类首次对月面进行科学观测。
1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。
这些发现开辟了天文学的新时代，近代天文学的大门被打开了。
1609年8月21日，意大利科学家伽利略展出了人类历史上第一架按照科学原理制造出来的32倍望远镜。
最早发现望远镜秘密的不是伽利略，而是一位叫利波塞的荷兰眼镜商人。这人在制造镜片的时候，把一块凸透镜和一块凹透镜合在一起往外看，远处的东西就变近了。
伽利略对这个发现很感兴趣，他用数学进行计算，研究用什么样的镜片、怎样组合在一起效果比较好。最后，伽利略做了两根管子，一根管子的一端放凸透镜，另一根管子的一端放凹透镜：其中一根稍微细一点，正好可以套住另一根管子里面，自由滑动。这样，观察的时候，就可以来回调节，选择合适的距离。就这样，经过反复的研制和试验，终于在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜。
伽利略用这个工具进行天文观察，首先发现月球表面既不平滑、又不纯洁，并且有火山口的裂痕；其次又发现木星旁边有四个卫星，在围绕着木星运转。伽利略把他的天文发现编成《星体通报》向世界报道，立刻引起知识界的震惊。
