Telescópios não ópticos examinam a luz do céu em comprimentos de onda diferentes daqueles da luz visível. Existem muitos tipos diferentes para estudar ondas de rádio, microondas, raios infravermelhos e quase infravermelhos, raios ultravioleta, Raios X e raios gama.
Cada seção do espectro de luz possui informações que não poderiam ser detectadas de outra forma. A radioastronomia, por exemplo, tem sido usada na busca por vida extraterrestre e foi responsável pela descoberta de pulsares. A astronomia de micro-ondas detectou o calor residual do Big Bang. Outros telescópios abandonam inteiramente o espectro eletromagnético, concentrando-se, em vez disso, na detecção de neutrinos ou partículas carregadas no vento solar. Cada um desses métodos abre uma nova janela para estudos espaciais e desenvolve dados que telescópios ópticos sozinhos nunca poderiam.
