Izaak Newton zbudował swój teleskop zwierciadlany jako dowód na słuszność swojej teorii, że światło białe składa się z widma barw. Doszedł do wniosku, że soczewka każdego teleskopu refrakcyjnego będzie cierpieć z powodu rozproszenia światła na kolory (aberracja chromatyczna). W skonstruowanym przez niego teleskopie jako obiektywu użyto zwierciadeł, co pozwoliło ominąć ten problem. Do wykonania głównego zwierciadła Newton użył specjalnej kompozycji metalu składającej się z sześciu części miedzi i dwóch części cyny, wczesnej kompozycji metalu spekulacyjnego. Newton opracował środki do kształtowania i szlifowania zwierciadła i być może jako pierwszy użył podziałki do polerowania powierzchni optycznej. Dla uproszczenia konstrukcji wybrał kształt kulisty zamiast paraboli: przekonał się, że to aberracja chromatyczna, a nie sferyczna, stanowi główną wadę teleskopów refrakcyjnych. Do swojego reflektora dodał to, co jest cechą charakterystyczną konstrukcji „teleskopu Newtona” – wtórne zwierciadło „diagonalne” w pobliżu ogniska zwierciadła głównego, które odbija obraz pod kątem 90° do okularu zamontowanego z boku teleskopu. Ten unikalny dodatek pozwalał na oglądanie obrazu przy minimalnym zasłanianiu zwierciadła obiektywu. Wykonał również wszystkie tubusy, mocowania i osprzęt.
Newton opisał swój wynalazek następująco:
„Średnica kuli, do której metal był szlifowany jako wklęsły wynosiła około 25 cali angielskich, a w konsekwencji długość instrumentu około sześciu cali i jednej czwartej. Okular był Plano-wypukły, a średnica kuli, do której strona wypukła była szlifowana wynosiła około 1/5 cala, lub trochę mniej, a w konsekwencji powiększała od 30 do 40 razy. Innym sposobem pomiaru stwierdziłem, że powiększyła się ona 35 razy. Wklęsły metal posiadał aperturę o wielkości cala i jednej trzeciej części, ale apertura nie była ograniczona przez wklęsły okrąg, pokrywający krawędź metalu dookoła, ale przez wklęsły okrąg, umieszczony między okularem a okiem, perforowany w środku małym okrągłym otworem, przez który promienie mogły przechodzić do oka. Okrąg ten, umieszczony w tym miejscu, zatrzymuje wiele błędnego światła, które w przeciwnym razie zakłóciłoby widzenie. Porównując go z całkiem dobrą perspektywą o długości czterech stóp, wykonaną za pomocą wklęsłego szkiełka okularowego, mogłem czytać z większej odległości z mojego własnego instrumentu niż z tamtego szkiełka. Jednak przedmioty wydawały się w niej znacznie ciemniejsze niż w szkle, a to częściowo dlatego, że więcej światła traciłem przez odbicie w metalu niż przez odbicie w szkle, a częściowo dlatego, że mój instrument był przeładowany. Gdyby powiększyć go tylko 30 lub 25 razy, sprawiłoby to, że obiekt wydawałby się bardziej energiczny i przyjemny” … „Obiekt-metal był szeroki na dwa cale i gruby na około jedną trzecią cala, aby się nie zginał. Miałem dwa z tych metali, a kiedy wypolerowałem oba, spróbowałem, który z nich jest najlepszy; i oszlifowałem drugi ponownie, aby zobaczyć, czy mógłbym uczynić go lepszym, niż ten, który zachowałem.”
Newton opisuje teleskop z obiektywem wklęsłym zwierciadła pierwotnego o średnicy 2 cali (50 mm) grubości 0,3 cala, oszlifowanym tak, by pasował do kuli, która miała 25 cali średnicy, dając mu promień 12,5 cala i ogniskową 6,25 cala (158 mm). Zwierciadło zostało zredukowane do efektywnej apertury 1,3 cala poprzez umieszczenie dysku z otworem pomiędzy okiem obserwatora a okularem. Teleskop miał płaskie ukośne zwierciadło wtórne odbijające światło pod kątem 90° do wypukłego okularu Plano o prawdopodobnej ogniskowej 4,5 mm, co dawało zaobserwowane przez niego 35-krotne powiększenie. Newton podał, że teleskop miał długość 6,25 cala; odpowiada to długości instrumentu przedstawionego w jego monografii „Opticks”. Wydaje się, że drugi teleskop, który został zaprezentowany Towarzystwu Królewskiemu, miał dłuższą ogniskową, ponieważ jest znacznie dłuższy niż pierwszy teleskop pokazany na ilustracji i opisany w „Opticks”. Newton ukończył swój pierwszy teleskop zwierciadlany pod koniec 1668 roku i po raz pierwszy napisał o nim w liście z 23 lutego 1669 roku do Henry’ego Oldenburga (sekretarza Royal Society).”.
Newton odkrył, że może zobaczyć cztery galileuszowe księżyce Jowisza i fazę półksiężyca planety Wenus za pomocą swojego nowego małego teleskopu. Przyjaciel Newtona, Isaac Barrow, pokazał teleskop małej grupie z Royal Society of London pod koniec 1671 roku. Byli oni pod takim wrażeniem, że zademonstrowali go Karolowi II w styczniu 1672 roku. Teleskop ten pozostawał w repozytorium Towarzystwa Królewskiego aż do momentu, gdy się rozpadł, a następnie zniknął z jego dokumentacji. Ostatnia wzmianka o nim pochodzi z 1731 roku i mówi, że pozostały po nim tylko dwa zwierciadła.
Praktyczny potencjał pierwszego teleskopu Newtona stał się bardziej oczywisty pod koniec XVIII wieku, gdy największy reflektor osiągnął aperturę prawie 50 cali (126 cm), podczas gdy największy obiektyw achromatyczny nie przekraczał około 5 cali (13 cm).
Wcześniejsze teleskopy zbudowane przez Newtona nie były jasne, ale obecnie wiadomo, że jego pierwszym teleskopem był prototyp, który skonstruował w 1668 roku. Widziało go tylko kilku przyjaciół z Cambridge i niewiele o nim wiadomo. Prototyp ten miał zwierciadło o średnicy nieco ponad cal, prawdopodobnie 1,3 cala, i około 6 cali długości. W późniejszych latach Newton rzadko odnosił się do tego prototypu i dlatego jego drugi teleskop jest często nazywany pierwszym.
Drugi teleskop Newtona został wykonany w 1671 roku; miał zwierciadło o średnicy 2 cali i ogniskową pomiędzy 6,25″ a 6,3″. Wykonał dwa zwierciadła i wybrał najlepsze z nich do teleskopu. Teleskopu tego nie zachował długo, lecz przekazał go do zbadania Royal Society. Relacja o tym teleskopie tuż po jego prezentacji w grudniu 1671 roku opisuje, że miał on około 7 cali długości i około 2,25 cala średnicy. Obraz był oglądany przez otwór w bocznej części tuby „mniej więcej wielkości wielkiej głowy szpilki”. Tuba była jednoczęściowa, a lustro było przesuwane od dołu w celu ogniskowania. Zamontowany był na montażu kulowym. Ten drugi teleskop pozostał w towarzystwie i do roku 1731 rozpadł się do tego stopnia, że pozostały po nim tylko dwa metalowe zwierciadła. Następnie zaginął. Jest pewne, że nie jest to teleskop, który znajduje się obecnie w posiadaniu Towarzystwa Królewskiego, ponieważ to lustro zawierało srebro, a trzecie lustro teleskopu nie zawiera srebra, lecz arszenik. Było to coś, co Newton zaproponował jako ulepszenie swojego drugiego zwierciadła teleskopu, ponieważ stwierdził, że metal był zbyt miękki z powodu srebra.
Trzeci teleskop Newtona został zbudowany w latach 1671-1672 przez Newtona i jego „kolegę kameralnego” w Trinity College, Johna Wickinsa. Newton doniósł, że Wickins wykonał lepszą pracę przy obliczaniu zwierciadła niż on sam przy swoim drugim teleskopie. Jest to teleskop, który miał przy sobie, gdy pisał Opticks. Jakiś czas później teleskop ten pojawił się w sklepie Heatha i Winga, producenta instrumentów, wraz z instrumentem Newtona należącym do Edmonda Halleya. Najprawdopodobniej teleskop ten przeszedł do Halleya, a następnie do Heatha i Winga. Zwierciadło tego trzeciego teleskopu zostało uszkodzone w 1694 roku przez Newtona podczas próby jego wyczyszczenia. Uważa się, że zwierciadło zostało później przebudowane przez konserwatorów, którzy ustalili, że zatkany otwór okularu znajduje się w odpowiedniej odległości dla zwierciadła o ogniskowej 6,25 cala, a nowa pozycja okularu odpowiada obecnej ogniskowej zwierciadła wynoszącej 8,5 cala. Obecny mosiężny okular nie jest oryginalny i został dodany później. Teleskop ten został odrestaurowany przez Heatha i Winga i przedstawiony Towarzystwu Królewskiemu w 1766 roku jako teleskop, który wykonał Newton. Później dodano do niego tabliczkę z błędnym napisem, że był to jego pierwszy teleskop, wykonany w 1671 roku. Teleskop ten zawiera prawdopodobnie oryginalne zwierciadła, ponownie oszlifowane, część oryginalnej podstawy, oryginalny wspornik i prawdopodobnie oryginalną tubę lub jej części.
.