Isaac Newton construiu o seu telescópio reflector como prova da sua teoria de que a luz branca é composta por um espectro de cores. Ele havia concluído que a lente de qualquer telescópio refrator sofreria com a dispersão da luz em cores (aberração cromática). O telescópio que ele construiu usou espelhos como objetivo para contornar esse problema. Para criar o espelho primário Newton usou uma composição personalizada de metal composta por seis partes de cobre para duas partes de estanho, uma composição inicial de metal do espéculo. Ele concebeu meios para moldar e lixar o espelho e pode ter sido o primeiro a usar uma volta de passo para polir a superfície óptica. Ele escolheu uma forma esférica para o seu espelho em vez de uma parábola para simplificar a construção: ele tinha-se convencido que a cromática, e não a aberração esférica, formava as principais falhas dos telescópios refractários. Ele acrescentou ao seu refletor o que é a marca do desenho de um “telescópio newtoniano”, um espelho secundário “diagonal” próximo ao foco do espelho primário para refletir a imagem em ângulo de 90° em relação a um ocular montado na lateral do telescópio. Esta adição única permitiu que a imagem fosse vista com o mínimo de obstrução do espelho objectivo. Ele também fez todo o tubo, montagem e encaixes.
Newton descreveu sua invenção como:
“O diâmetro da esfera para a qual o metal foi retificado côncavo foi de cerca de 25 polegadas inglesas, e por consequência o comprimento do instrumento de cerca de seis polegadas e um quarto. O Vidro Olhal era Plano-convexo, e o diâmetro da Esfera para a qual o lado convexo foi moído era de cerca de 1/5 de uma polegada, ou um pouco menos, e por consequência aumentou entre 30 e 40 vezes. Por outra forma de medição, encontrei 35 vezes. O Metal côncavo tinha uma Abertura de uma Polegada e uma terceira parte, mas a Abertura era limitada não por um Círculo de Opake, cobrindo o membro do Metal ao redor, mas sim por um Círculo de Opake, colocado entre o Óculo e o Olho, e perfurado no meio com um pequeno furo redondo para que os Raios passassem até o Olho. Para este Círculo sendo colocado aqui, parou muito da Luz errada, o que outros sábios teriam perturbado a Visão. Comparando-a com uma Perspectiva bastante boa de quatro pés de comprimento, feita com um Óculo côncavo, eu poderia ler a uma distância maior com o meu próprio Instrumento do que com o Vidro. No entanto os Objectos apareceram muito mais escuros nele do que no Vidro, e isso em parte porque se perdeu mais Luz pela Reflexão no Metal, do que pela Refracção no Vidro, e em parte porque o meu Instrumento estava sobrecarregado. Se tivesse aumentado mas 30 ou 25 vezes, teria feito o objecto parecer mais vivo e agradável” … “O Objeto-Metal era de duas polegadas de largura, e cerca de um terço de uma polegada de espessura, para evitar que ele se dobrasse”. Eu tinha dois desses metais, e quando tinha polido os dois, tentei o que era melhor; e moí o outro novamente, para ver se conseguia fazer melhor, do que aquele que eu guardava”.
Newton descreve um telescópio com um espelho primário côncavo objectivo de 2 polegadas (50 mm) de espessura de 0,3 polegadas, retificado para encaixar numa esfera de 25 polegadas de diâmetro, dando-lhe um raio de 12,5 polegadas e uma distância focal de 6,25 polegadas (158 mm). A abertura do espelho foi reduzida a uma abertura efetiva de 1,3 polegadas, colocando um disco com um orifício entre o olho do observador e a ocular. O telescópio tinha um espelho secundário plano em diagonal, que saltava a luz num ângulo de 90° para uma ocular plano-convexa com uma distância focal provável de 4,5 mm, produzindo uma ampliação observada de 35 vezes. Newton disse que o telescópio tinha 6,25 polegadas de comprimento; isto corresponde ao comprimento do instrumento retratado na sua monografia “Opticks”. Parece que o segundo telescópio, que foi apresentado à Royal Society, tem uma distância focal maior, pois é significativamente maior do que o primeiro mostrado na sua ilustração e descrito em “Opticks”. Newton completou seu primeiro telescópio refletor no final de 1668 e escreveu sobre ele em uma carta de 23 de fevereiro de 1669 para Henry Oldenburg (Secretário da Royal Society)”.
Newton descobriu que ele podia ver as quatro luas galiléias de Júpiter e a fase crescente do planeta Vênus com seu novo pequeno telescópio. O amigo de Newton Isaac Barrow mostrou o telescópio a um pequeno grupo da Royal Society of London no final de 1671. Eles ficaram tão impressionados com ele que o demonstraram para Carlos II em janeiro de 1672. Este telescópio permaneceu no repositório da Royal Society até que se desintegrou e depois desapareceu dos seus registos. A última referência a ele foi em 1731 dizendo que apenas dois espelhos permaneceram dele.
O potencial prático do primeiro telescópio de Newton ficou mais claro no final do século XVIII, quando o maior refletor tinha crescido até quase 50 polegadas de abertura (126 cm), enquanto a maior objetiva acromática da lente não era mais do que cerca de 5 polegadas (13 cm).
Existiu alguma falta de clareza sobre os primeiros telescópios que Newton construiu, mas agora é claro que o seu primeiro telescópio foi um protótipo que ele construiu em 1668. Isto foi visto apenas por alguns amigos em Cambridge e muito pouco se sabe sobre ele. Este protótipo tinha um espelho com pouco mais de uma polegada de diâmetro, provavelmente de 1,3 polegadas, e cerca de 6 polegadas de comprimento. Newton raramente se referiu a este protótipo em anos posteriores e por isso o seu segundo telescópio é frequentemente chamado o seu primeiro.
O segundo telescópio de Newton foi feito em 1671; tinha um espelho de 2 polegadas de diâmetro e uma distância focal entre 6,25″ e 6,3″. Ele fez dois espelhos e escolheu o melhor para o telescópio. Ele não manteve este telescópio por muito tempo, mas apresentou-o à Royal Society para exame. Um relato deste telescópio logo após sua apresentação em dezembro de 1671 descreveu-o como tendo cerca de 7 polegadas de comprimento e cerca de 2,25 polegadas de diâmetro. A imagem foi vista através de um buraco na lateral do tubo “do tamanho de uma grande cabeça de pino”. O tubo era de uma peça e o espelho foi movido para cima a partir de baixo para focalizá-lo. Foi montado em uma bola e encaixe. Este segundo telescópio ficou com a sociedade e em 1731 tinha-se desintegrado ao ponto de restarem apenas os dois espelhos metálicos. Posteriormente, desapareceu. É certo que este não é o telescópio que a Royal Society agora mantém em sua posse, pois este espelho continha prata e o terceiro espelho telescópio não contém prata, mas tem a adição de arsênico. Isto foi algo que Newton propôs como uma melhoria em seu segundo espelho telescópio, pois ele descobriu que o metal era muito macio devido à prata.
O terceiro telescópio de Newton foi construído em 1671-1672 por Newton e seu “companheiro de câmara” no Trinity College John Wickins. Ele relatou que Wickins fez um trabalho melhor de figurar o espelho do que havia feito em seu segundo telescópio. Este é o telescópio que ele tinha quando estava escrevendo Opticks. O telescópio apareceu algum tempo depois na loja dos fabricantes de instrumentos Heath e Wing juntamente com um instrumento de Newtons pertencente a Edmond Halley. É muito provável que o telescópio tivesse passado para Halley e depois para Heath e Wing. Este terceiro telescópio teve o espelho danificado em 1694 por Newton enquanto tentava limpá-lo. Pensa-se que o espelho foi mais tarde refigurado por restauradores, contabilizando o seu buraco ocular tapado a uma distância apropriada para um espelho de 6,25 polegadas de distância focal e a nova posição da ocular para a actual distância focal do espelho de 8,5 polegadas. A ocular actual de latão não é original e foi adicionada mais tarde. Este telescópio foi restaurado por Heath e Wing e apresentado à Royal Society em 1766 como o telescópio que Newton tinha feito. Em uma data posterior, uma placa foi adicionada a este telescópio com a inscrição incorreta alegando que foi seu primeiro telescópio e feito em 1671. Este telescópio inclui, provavelmente, os espelhos originais, o recobrimento, parte da base original, a barra de suporte original e possivelmente o tubo original ou partes do mesmo.