هناك العديد من أنظمة التحكم في التلسكوبات الفضائية، ولكن بعض الأنظمة الأساسية والأكثر أهمية هي:
1- نظام التحكم في الاتجاه (Attitude control system): وهو النظام الذي يتحكم في اتجاه وزاوية التلسكوب الفضائي، ويستخدم عادة محركات دقيقة لتحريك الأجزاء الميكانيكية التي تؤثر على اتجاه التلسكوب.
2- نظام الاستقرار (Stabilization system): وهو النظام الذي يحافظ على استقرار التلسكوب الفضائي، ويستخدم عادة قياسات مستشعرات الحركة والجاذبية للحفاظ على استقرار التلسكوب.
3- نظام التحكم في الحرارة (Thermal control system): وهو النظام الذي يتحكم في درجة حرارة التلسكوب الفضائي، ويستخدم عادة أنظمة التبريد والتسخين للحفاظ على درجة حرارة مستقرة داخل التلسكوب.
4- نظام التحكم في الطاقة الكهربائية (Power control system): وهو النظام الذي يتحكم في توفير الطاقة الكهربائية للتلسكوب الفضائي، ويستخدم عادة أنظمة البطاريات والألواح الشمسية لتزويد التلسكوب بالطاقة اللازمة.