Los telescopios no ópticos examinan la luz del cielo en longitudes de onda distintas a las de la luz visible. Existen muchos tipos diferentes para estudiar las ondas de radio entrantes, las microondas, los rayos infrarrojos y casi infrarrojos, los rayos ultravioleta, Rayos X y rayos gamma.
Cada sección del espectro de luz tiene información que de otro modo no podría detectarse. La radioastronomía, por ejemplo, se ha utilizado en la búsqueda de vida extraterrestre y fue responsable del descubrimiento de los púlsares. La astronomía de microondas detectó el calor residual del Big Bang. Otros telescopios abandonan el espectro electromagnético por completo, centrándose en cambio en detectar neutrinos o partículas cargadas en el viento solar. Cada uno de estos métodos abre una nueva ventana en los estudios espaciales y desarrolla datos que los telescopios ópticos por sí solos nunca podrían.
