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为了使望远镜可以自由随意地指着天上任何一点，就必须有另一根与极轴成直角的轴。这便叫做“赤纬轴”（ｄｅｃｌｉｎａｔｉｏｎ ａｘｉｓ）。它上面有一鞘刚好安在极轴的前端，两者合成一个Ｔ字形。使望远镜在这两根轴上转动，我们可以使它指着任何我们要看的方向。
值得一提的是，中国汉代著名科学家张衡发明的浑天仪早就采用了类似的结构。浑天仪为球体模型，由一个轴贯穿球心，轴和球有两个支点，作为南极和北极。在球的外面套有两个圆圈，一个叫地平圈，另一个叫子午圈，交叉环套。天球半露在地平圈上，半隐在地平圈下。天轴支架在子午圈的上边。另外，在球体上还有黄道和天球赤道，互成２４度交角。天球赤道和黄道上各刻有二十四节气，并且从冬至点起，刻分成３６５．２５度，每度分四格，太阳每天辐射在黄道上移动１度。
既然极轴是与地轴平行的，它对地平的倾斜度就正好等于当地的纬度。在北纬较南部，它便几乎偏于水平而不垂直了。但在北方却又是偏于垂直的。
很明显，上述的装置还不足以解决将一颗星移入视野（或照通常说法，找到一颗星）的问题。我们也许会摸索寻觅几分钟、甚至几小时而不能成功。但是不要紧，找出星的方法还有如下两种：
望远镜的装置（2）
每台天文望远镜都有另一小望远镜附在望远镜长筒的下端，这叫做“寻星镜”（ｆｉｎｄｅｒ）。寻星镜的放大率较低，因此视野较大。如果观测者能看见那颗星，便可从镜筒外找到目标再使寻星镜对着它，使它进入寻星镜的视野。在寻星镜中找到该星后再把星移到视野的中央。按照这个步骤做完之后，星也就在主镜的视野之中了。
但是天文学家所要观测的星大都是肉眼完全看不见的。因此他必须再有方法使望远镜对着肉眼所不能看见的星。这就要凭借分装在两轴上的划分度数的圆圈了。其中之一上面刻着度数及分秒，这便表示望远镜所指的那一点的赤纬。另一个装在极轴上，叫做时圈，分成２４小时，每１小时又分成６０分，以表示赤经。当天文学家要寻找一颗位置已知的星的时候，他只要先望一望恒星时钟，从恒星时中减去该星的赤经，便得到它的当时的“时角”（ｈｏｕｒ ａｎｇｌｅ），或者说在子午圈偏东或偏西的距离。他再使赤纬圈对准该星的赤纬，这就是说，他转动望远镜使圈上的度数正等于该星的赤纬度；于是他在极轴上转动仪器，使时圈上也正好是该星的时角。然后开动导星器自动追踪星星，再向望远镜中望去，他所要找的星星便赫然在目了。
如果读者觉得这种办法太复杂，他只要到天文台去参观一下便可看出手续是多么简单了。那样一来，他就可以在几分钟内明白什么是恒星时、时角、赤纬以及这一类的名词了。这些实际的知识是要比任何纸上的描写要更容易使人明白的。
望远镜的制造
现在我们来谈谈与望远镜制造有关的有趣的事，其中大半都是历史事实。我们已经说过，最大的困难、最需要天生的奇才的，便是制造物镜那一方面。只要对于正确的形式有一点极细微的差错——这毛病在物镜中只有０．００００３厘米薄的一部分上——便会把像毁坏了的。
制成镜片（也就是说把镜片磨得准确）的磨镜师的本领还决不是所需要的全部。将大玻璃盘造得足够均匀与纯净也是同样困难的实际问题。玻璃的均匀程度稍差一点，就既不能用又不好看了。
在１９世纪开始时，要把火石玻璃加工得足够均匀是个大困难。这种物质中含有大量的铅，在熔化玻璃的时候会沉下锅底，因此使下半面的折光能力比上半面大。结果，在当时，一架口径十几厘米的望远镜便要算是大望远镜了。就在当时，瑞士人奇南（Ｇｕｉｎａｎｄ）发明了一种方法制成大片的火石玻璃。也许他的成功只是由于在玻璃熔化时不停地加以有力的搅动而已。
要利用这些玻璃盘，还需一位有相当才能的磨镜师来把它磨光，使它恰好合用。慕尼黑（Ｍｕｎｉｃｈ）的夫琅和费（Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ）便是这样一个技师，他在１８２０年曾造过２５厘米口径的望远镜。他并不止于此，在１８４０年又造了两架直径３８厘米口径的望远镜。这些都是空前的产品，在当时曾被认为是奇迹。其中之一为俄国普尔柯沃天文台所得；另一架为哈佛天文台（Ｈａｒｖａｒｄ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ）所得，直到五六十年后还可使用。
夫琅和费死后，在一个不知名的地方出现了一位杰出的后继者，麻省剑桥港（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅｐｏｒｔ，Ｍａｓｓ．）的肖像画家克拉克。这个人几乎未受初步的专门技术教育，又未受运用光学器具的训练，却成就了伟业，这也足可证明天赋才能的重要了。他好像对于这问题的本质有天生的完整概念，又加以超人的锐利眼力，遂得以解决了问题。那种不可抗拒的思想（这恰好是天才的标志）驱使着他，从欧洲买来一些做小望远镜所必需的粗玻璃盘，造成了一副很令人满意的１０厘米口径的望远镜。
当他透镜的卓越使他出名了以后，克拉克又开始制造一架空前巨大的折射望远镜。这便是在１８６０年左右完成的为密西西比大学而造的４６厘米口径的大望远镜。这架望远镜完工尚待试验的时候，他的儿子乔治？克拉克（Ｇｅｏｒｇｅ Ｂ． Ｃｌａｒｋ）曾用它在他的工厂中观测天狼星的伴星（因为这颗伴星对天狼星有引力，人们早知其存在，却还从未看见过它）。美国内战爆发后，密西西比大学未能得到这架望远镜，遂被芝加哥人买去。它曾经是埃文斯通（Ｅｖａｎｓｔｏｎ）的迪尔波恩天文台（Ｄｅａｒｂｏｒｎ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ）的主要工具。
大型折射望远镜
１９世纪末，随着工艺水平的提高，各国关于光学玻璃的制造大加改良，随之出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。有不少的专家显现他们的才能，制成精美巨大的透镜。世界上现有的８架７０厘米以上的折射望远镜，其中７架是在１８８５年到１８９７年期间建成的。它们中最有代表性的是１８９７年建成的口径１０２厘米的叶凯士望远镜和１８８６年建成的口径９１厘米的里克望远镜。
英国陆续制造出越来越大的玻璃片，制造者是奇南的女婿费尔。克拉克用这些玻璃片制成更大的望远镜。第一个是为华盛顿的海军天文台造的６６厘米口径的望远镜，还有一个大小相当的为弗吉尼亚大学而造。以后便是为俄国普尔柯沃天文台造的７６厘米口径的望远镜。又为加利福尼亚的里克天文台（Ｌｉｃｋ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ）造了９１厘米口径的望远镜。
费尔死后，玻璃制造的职务又由曼陀伊斯（Ｍａｎｔｏｉｓ）来继承，他所制的玻璃的纯净与均匀是此前无人能及的。他供给克拉克玻璃片，使克拉克得以为威斯康星（Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）的叶凯士天文台造成最大望远镜的物镜。这架望远镜直径有１０２厘米，现在仍是全世界最大的折射望远镜。
在机械方面也有了很大的改善。一个参观现代天文台的人是既要惊异于观测天象有那么便利，同时也要佩服观测的高明的。大望远镜安置得那么平稳，竟可以很容易用手推动，其迅速的运动也同样是由电机来控制的。当要移动望远镜到新的位置时，天文学家只需按一按电钮，望远镜便移动到新的位置上去了。圆顶也转过去使缝隙对着新的方向；观测者所站的地板也可随意起落，使观测者得以贴近目镜的新位置。而现代的光学望远镜则充分利用了电脑自动控制的便利，可以完全由电脑来自动控制，大大提高了大型望远镜的�