1611年，德國天文學家開普勒用兩片透鏡分別作為物鏡和目鏡，使放大倍數有了明顯的提高。以後人們將這種光學係統通稱為開普勒式望遠鏡。它也是折射式望遠鏡的一種。物鏡組為凸透鏡形式，目鏡組也是凸透鏡形式。這種望遠鏡成像是倒立的，但視場可以設計得較大。為了成正立的像，采用這種設計的某些折射式望遠鏡，特別是多數雙筒望遠鏡在光路中增加了轉像棱鏡係統。現在幾乎所有的折射式望遠鏡的光學係統都是開普勒式的。