توجد العديد من أنواع التلسكوبات الفضائية، ومن بينها:
1-التلسكوبات الضوئية: وتستخدم لجمع الضوء من الأشعة الكونية والأجسام السماوية المختلفة والتقاط الصور وتحليل الأطياف. ومن أشهر هذه التلسكوبات التلسكوب هابل (Hubble Telescope).
2-التلسكوبات الراديوية: وتستخدم في جمع الإشارات الكهرومغناطيسية التي يصدرها الأجسام السماوية وتحليلها، ولها استخدامات بحثية عدة. وبين تلك التلسكوبات، تلسكوب أريسيبو العملاق (Arecibo Observatory) المعروف جيداً.
3-التلسكوبات المحمولة الصغيرة: وتستخدم لإرسال صور وبيانات بشأن الطقس والأرصاد الجوية إلى الأرض.
4-التلسكوبات الأشعة السينة: وتستخدم في الكشف والتحليل الكيميائي للمواد الكونية والتعرف على تراكيبها وخواصها المادية.
كما يمكن تقسيم الأنواع الفرعية لكل نوع من هذه التلسكوبات على حسب النظام الضوئي الذي يحتوي عليه، والطاقة المستخدمة في جمع المعلومات، والأهداف البحثية المرجو تحقيقها.