自300多年前望远镜发明以来，光学望远镜一直是天文观测中重要的工具。但是光学望远镜只能接收来自天体的可见光。20世纪中叶，用来接收天体电波的射电望远镜出现了，这是天文学史上的又一次飞跃，使人类对宇宙的认识从可见光扩展到射电。
目前，世界上大的射电望远镜直径为305米。它是美国阿雷西博天文台的抛物面射电望远镜。这是一个带有固定天线的射电望远镜。它利用地球的自转来改变天线的方向。德国建造的直径100米的全向旋转抛物面射电望远镜是世界上大的旋转单天线射电望远镜。
随着射电望远镜的发展，许多射电望远镜被组合成一个巨大的天线阵，这使得它的灵敏度和分辨率远高于单个望远镜。上世纪60年代，射电望远镜观测到了天文类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射四大发现。
今天，射电天文学仍然在宇宙学、星系演化、恒星物理学和探索外星生命方面发挥着重要作用。由于地球大气对电磁波的严重吸收，地面只能观测到无线电、可见光和部分红外波段。利用空间观测技术，可以摆脱人类对太空观测技术的影响。此后，天文学的发展进入了从地面观测到空间观测的新时期，更多的宇宙秘密被发现。
