Composta por um sistema de duas lentes convergentes colocadas no mesmo tubo que a ocular e separadas uma da outra pela sua distância focal comum. A lente anterior está posicionada para que a sua distância focal coincida com o plano onde se forma a imagem captada por um quarto lente, a objetiva, colocada na extremidade de um segundo tubo de diâmetro ligeiramente superior ao primeiro, e em cujo foco está fixada uma escala ou retículo para efetuar medidas durante as observações.

Utilizada em experiências laboratoriais, que envolviam leituras de precisão em escalas situadas a alguma distância do observador.

As primeiras observações astronómicas com recurso a lunetas devem-se a Galileo Galilei, que aperfeiçoou os exemplares existentes na época até conseguir ampliações de 30 vezes experimentando várias combinações de lentes, mas sem ter conhecimento do seu modo de funcionamento - os primeiros estudos sobre a propagação da luz através de lentes datam de 1611 e foram publicados pelo alemão Johannes Kepler (1571-1630). Mais tarde os astrónomos Christiaan Huygens (1629-1695) e Giuseppe Campani (1635-1715) implementaram grandes telescópios de refracção através de melhorias significativas no fabrico de lentes.
A construção em 1671 do primeiro telescópio de reflexão deve-se a Sir Isaac Newton (1642-1727), embora a concepção de um instrumento deste tipo, mas de características diferentes data de 1663, tendo sido descrito na obra ótica do matemático e óptico escocês James Gregory (1638-1675).