هناك عدة أنواع من التليسكوبات الفضائية، ويمكن تقسيمها حسب الغرض الذي صُممت له، ومن بين الأنواع المعروفة:
1- التليسكوبات البصرية الفضائية: وتستخدم لالتقاط الصور والفيديوهات الفضائية.
2- التليسكوبات الراديوية الفضائية: وتستخدم لالتقاط إشارات الراديو القادمة من الفضاء، وتستخدم في دراسة الكواكب والنجوم والمجرات.
3- التليسكوبات الأشعة السينية والجاما الفضائية: وتستخدم لدراسة الكواكب والنجوم والمجرات بالأشعة السينية والجاما، وهي أشعة عالية الطاقة.
4- التليسكوبات الأشعة تحت الحمراء الفضائية: وتستخدم لدراسة الكواكب والنجوم والمجرات بالأشعة تحت الحمراء، وهي أشعة تنبعث من الأجسام الساخنة.
5- التليسكوبات الفضائية المخصصة لدراسة الأشعة الكونية: وتستخدم لدراسة الأشعة الكونية التي تنبعث من الفضاء الخارجي وتصطدم بالغلاف الجوي للأرض.