Telescoapele cu raze gama folosesc detectoare speciale pentru a măsura radiațiile gamma de la stele. Spre deosebire de telescoapele convenționale, telescoapele cu raze gama nu fac poze și nu folosesc optica. În schimb, ele creează hărți ale surselor gamma bazate pe unde le îndreaptă astronomii. Datele adunate oferă o imagine unică a universului.
Pentru că lumina vizibilă reprezintă o mică parte a spectrului electromagnetic, astronomii au început să folosească alte instrumente pentru observarea și măsurarea universului. La capătul îndepărtat al spectrului, telescoapele radio au detectat radiații nevăzute din galaxii și au descoperit quasari. Pe masura ce racheta a inceput sa evolueze, astronomii au construit telescoape speciale pentru a observa radiatia infrarosie de la stele si galaxii deasupra atmosferei Pamantului. Radiații X și telescoapele cu raze gamma au urmat la începutul anilor 1960.
Telescoapele cu raze Gamma funcționează pe sateliți și poartă detectoare speciale, reglate pentru a măsura razele gamma de mare putere la diferite niveluri de energie. Astronomii vizează satelitul la sursele potențiale de raze gama și cartografiază datele rezultate. Uneori, datele sunt filtrate pentru a elimina radiațiile gamma joase și relevă emisii semnificative. Gama radiațiilor provenind de la supernove, hipernovas și quasare oferă astronomiei date valoroase despre materia extragalactică în condiții extreme. Radiațiile din găurile negre și alte obiecte dense oferă, de asemenea, indicii despre structura universului. O descoperire recentă în Calea Lactee de către Telescopul Spațial Fermi Gamma-Ray arată că "bulele" de raze gama emană dintr-un obiect dens, adăugând dovezi că o gaură neagră masivă se află în centrul galaxiei.
