海尔望远镜（Hale telescope）是位于加利福尼亚州圣地亚哥帕洛马天文台的一台5.1米（200英寸）反射式光学望远镜（经度纬度坐标：33°21′23″N，116°51′54″W），以天文学家乔治·埃勒里·海尔 （George Ellery Hale）的名字命名。该望远镜的焦距为16.76米，聚光面积为20平方米。它在1976年BTA-6望远镜建成之前一直是世界最大的光学望远镜，至1993年凯克1号望远镜建成以前，一直是世界上最杰出、最高效的望远镜。目前，海尔望远镜仍在使用，依然是现代天文学的主力。

1928年，乔治·埃勒里·海尔从洛克菲勒基金会获得了600万美元的拨款，用于制造200英寸的反射望远镜。后于1934年选址帕洛玛山，并组建了团队。1936年，海尔望远镜开始建设，并于1939年竣工（除镜面外的其他部分）。1947年，镜面安装完毕。1948年，它被正式命名为海尔望远镜。1949年1月26日，天文学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用海尔望远镜拍摄了第一张官方照片。后于1949年11月，开启定期观测计划。

天文学家利用海尔望远镜验证了很多天文理论，比如宇宙膨胀等。同时，海尔望远镜对恒星演化、宇宙学和高能天体物理学也做出了许多贡献，推进了恒星光谱、星际物质、活动星系核和类星体的研究。2023年12月，海尔望远镜开始充当美国航空航天局发现计划太空（NASA Psyche）任务深空光通信实验的接收天线。

1928年，乔治·埃勒里·海尔（George Ellery Hale）从洛克菲勒基金会获得了600万美元的拨款，用于制造200英寸的反射望远镜。同年，帕洛马山天文台建成，该天文台位于加利福尼亚州圣地亚哥东北地区的帕洛马山的山顶，海拔1706米。1934年3月，海尔来到帕洛玛山，并选址这里建造望远镜。之后，海尔组建了一支由来自学术界和工业界的工程师和设计师组成的团队。在他的指导下，这些人开始在帕洛玛山上建造镜面、安装、圆顶及其支撑设施。

海尔望远镜始建于1936年，同年4月，镜面毛坯运抵加州理工学院，开始进行打磨、抛光和造型。同时帕洛马山上，在建筑总监拜伦·希尔（Byron Hill）的监督下，人们开始建造海尔望远镜圆顶，圆顶于1937年冬完成。第一批望远镜部件于1938年抵达帕洛玛天文台，其组件由南费城工厂制造，然后通过巴拿马运河乘船运往圣地亚哥，然后用卡车运到帕洛玛山在穹顶内组装，后于1939年竣工。

1947年初，光学师、物理学家兼天文台理事会执行董事约翰·安德森（John Anderson）宣称，镜面表面符合真正抛物面所需的工程公差范围。经过几个月的测试和精细计算，安德森于1947年10月宣布镜面完成。1947年11月18日，镜面离开加州理工学院，后于1947年圣诞节期间安装在望远镜中。

1948年，200英寸望远镜被命名为海尔望远镜。1949年1月26日，天文学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）拍摄了第一张官方照片。1949年11月，科学家开始用海尔望远镜研究，开启定期观测计划。

海尔望远镜的核心是200英寸主镜，镜面接近当时由单块刚性玻璃制成主镜的技术极限。该镜面采用加州理工学院物理学家兼天文学家约翰·斯特朗（John Strong）于1930年发明的铝真空沉积工艺，在镜面上涂有反射铝表面（现在仍然每18-24个月重新涂一次）。望远镜的其他部分设计都只为使镜面尽可能有效地执行其聚光功能。镜面是在具有36个凸起模具块中铸造的，从而开创了蜂窝状镜面，并且有36个平衡支架支撑在望远镜镜筒的底部，用于平衡其各部分重量。中心孔的形状也是模具的一部分，因此当在卡塞格林配置中使用成品镜时，光线可以穿过成品镜（该孔的耐热玻璃塞也被制成在研磨和抛光过程中使用）。

第一次尝试铸造200英寸镜面时，当玻璃被倒入模具时，高温导致几个成型块松动并浮到顶部，损坏了镜面。之后，重新设计模具后，第二面镜面才铸造成功。之后进行打磨、抛光，13年的时间里，近13.2吨的玻璃被减少到4.5吨。

帕洛玛天文台的圆顶高135英尺，直径137英尺，共分为两部分。

下部的实心混凝土部分是不可移动的，且混凝土墙之间有四英尺的间隙，内墙填充铝箔隔热材料，用于隔热。钢制圆顶的内壁和外壁之间也有四英尺的间隙，穹顶的内表面由铝板制成，形状为盒子形状，并填充有皱巴巴的铝箔。圆顶外部由厚的钢板组成，通过焊接和模压形成一个坚固且光滑的半球形穹顶。当暖空气通过建筑物的双层墙和穹顶的双层上升时，冷空气进入下方，从而防止白天太阳光线对穹顶的加热。

圆顶上部的铝和钢部分可以旋转，圆顶的可移动部分重1000吨，在轨道上移动，可以观察天空的任何部分。它由两台四马力电机驱动，在32个四轮卡车上旋转，该卡车移动平稳，不会将任何振动传递到望远镜上。两个百叶窗各重125吨，在每晚观测结束时一起滚动，用来密封圆顶内部以抵御白天的炎热和恶劣天气。

底座部分设有摄影暗室、望远镜控制计算机、图书馆、休息室、储藏室、空调设备、照相底片存储库、电动发电机、大型交换机、电梯以及为望远镜主轴承供电的抽油系统。圆顶的基础固定在山上，而望远镜的基础则单独建造在碎花岗石底座上，以保护望远镜在地震时免受震动和振动。

帕洛玛天文台（Palomar Observatory）位于加利福尼亚州圣地亚哥县北部的帕洛玛山顶，是加州理工学院拥有和运营的天文研究中心。该天文台拥有三台活跃的研究望远镜：5.1米（200英寸）海尔望远镜、1.2米（48英寸）塞缪尔·奥钦望远镜（Samuel Oschin Telescope）和1.5米（60英寸）望远镜。

天文学家利用海尔望远镜验证了很多天文理论，比如宇宙膨胀等。同时，海尔望远镜对恒星演化、宇宙学和高能天体物理学也做出了许多贡献，推进了恒星光谱、星际物质、活动星系核和类星体的研究。此外，帕洛马山天文台还利用海尔望远镜绘制了北天全天域星图。

1949年1月26日，天文学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用海尔望远镜进行第一次观测，观测的是麒麟R星云（R Monocerotis 星云，NGC2261），并拍摄了照片。

1963年，美国天文学家马丁·施密特（Maarten Schmidt）及其合作者使用海尔望远镜识别出射电大声物体3C 273和3C 48类星体，并获得明亮星状射电源的光谱，发现其红移，进而引出宇宙膨胀的理论。

1982年10月16日，天文学家大卫·朱伊特（David C. Jewitt）和爱德华·丹尼尔森（G. Edward Danielson）首次使用配备CCD相机的海尔望远镜发现了哈雷彗星，当时哈雷彗星在土星轨道之外，距离太阳超过16亿公里（9.6亿英里），二人预测1986年会接近太阳。

1997年9月，科学家利用海尔望远镜发现天王星的两颗卫星，其中一颗天文十六（Caliban）于1997年9月6日发现，另一颗卫星为天卫十七（Sycorax）。

2005年，康奈尔大学中红外小行星光谱（MIDAS）调查使用带有摄谱仪的海尔望远镜来研究29颗小行星的光谱。

2009年，科学家利用日冕仪、海尔望远镜发现了大熊座80（Alcor），它是北斗七星中大熊座的伴星，成像光谱与自适应光学日冕术相结合，可以在约6J和H波段星等的对比度以及与主星1英寸的距离下对点源进行检测和分光光度表征。

2017年10月，海尔望远镜记录了第一个公认的星际物体奥陌陌（'Oumuamua）的光谱；虽然没有识别出特定的矿物，但它显示访客的表面颜色呈微红色。

2023年12月，海尔望远镜开始充当美国航空航天局发现计划太空（NASA Psyche）任务深空光通信实验的接收天线。

胡克望远镜（Hooker telescope）于1917年建成，镜面2.54米，于1918年在美国加利福尼亚州帕萨迪纳附近的威尔逊山天文台投入使用。该镜面标志着19世纪晚期以透镜为基础的折射望远镜向以镜面为基础的反射望远镜转型，在海尔望远镜投入使用之前一直是世界上最大的望远镜。

奥托斯特鲁维望远镜（Otto Struve Telescope）于1939年竣工，其直径为82英寸（2.08米），主镜重量为1900千克，厚度为29.8厘米，是当时世界第二大望远镜，位于德克萨斯大学麦克唐纳天文台。1966年之前，该望远镜被简称为“82英寸”的望远镜，之后以奥托·斯特鲁维（Otto Struve）的名字命名，他是该天文台的第一任台长。

BTA-6望远镜（Bolshoi Teleskop Azimutalnyi）位于俄罗斯SAO天文台，它建成于1976年，其镜面大小超过了海尔望远镜，为6米，但是受到结构因素、台址自然环境的影响（温差、强风）与经济条件的限制，其对于天文的研究较少。

凯克1号望远镜（Keck 1 Telescope）位于美国夏威夷莫纳克亚天文台（Mauna Kea Observatories），它于1993年建成，其镜面为10米，性能也超越了海尔望远镜。