De zes-duims Merz-refractor is een lenzentelescoop van 225 cm lengte en 16,6 cm diameter, met een unieke houten kijkerbuis uit 1838 – ouder dan de Oude Sterrewacht zelf. De telescoop heeft de eerste decennia op het dak van het Academiegebouw gestaan, waar Frederik Kaiser hem nog als privé-instrument heeft gebruikt.

Het bekijken van posities van planeten en kometen, het observeren van dubbelsterren en het bepalen van de grootte van planeten, zijn enkele voorbeelden van onderzoek waarvoor deze telescoop is gebruikt.

De tien-duims Repsold telescoop is een lenzentelescoop uit 1885, met een diameter van 26,6 cm en een lengte van 399,5 cm. De telescoop is gemaakt door de Duitse firma Repsold und Söhne, maar de lenzen zijn gemaakt door lenzenmaker Alvan Clark & Sons uit de Verenigde Staten. Een bijzondere combinatie voor die tijd, aangezien de Duitse lenzenindustrie erg dominant was in Europa.

De telescoop werd voornamelijk gebruikt voor het bekijken van dubbelsterren. Gerard Kuiper, nu bekend door de Kuiper Gordel, gebruikte bijvoorbeeld deze telescoop voor zijn promotieonderzoek ‘Statistische Onderzoekingen van Dubbelsterren’.

De fotografische dubbelrefractor uit 1897 is met zijn lengte van 524 cm de grootste refractortelescoop in Nederland. Binnen de telescoop zitten twee parallelle sets van lenzen: één met een opening van 33 cm en één van 15 cm. Door de Engelse montering waarin de telescoop is bevestigd, is de telescoop gemakkelijk te bewegen.

Fotograferen van astronomische objecten was aan het eind van de 19e eeuw een opkomende techniek binnen de sterrenkunde. Voor het eerst konden objecten in beeld gebracht worden die met het blote oog helemaal niet zichtbaar waren.

De fotografische dubbelrefractor is de enige historische telescoop in Leiden die gebouwd is voor het maken van foto’s. Dat ging vroeger met behulp van fotografische platen: vierkante stukken glas met een lichtgevoelige coating. Tegenwoordig kunnen ook digitale camera's gebruikt worden om foto's te maken met deze telescoop.

De Zunderman reflector is een spiegeltelescoop uit 1947 met een spiegel van 46 cm. De spiegel maakt het mogelijk om de buis van de telescoop erg kort te houden, waardoor het geheel in een vorkmontering opgehangen kan worden.

Toen deze telescoop gebouw werd, was de intentie om deze te gebruiken voor fotometrische waarnemingen van variabele sterren. Er is een aantal projecten uitgevoerd met dit doel in ogen. Echter werd het steeds makkelijker om telescopen te bouwen in afgelegen gebieden waar weinig last was van lichtvervuiling en bewolking. Zo werd het steeds gunstiger om die andere telescopen, met name telescopen van ESO, te gebruiken in plaats van de Zunderman Reflector in Leiden. In feite is deze telescoop eigenlijk maar een korte tijd professioneel in gebruik geweest.

Niettemin is deze telescoop qua optische eigenschappen de beste historische telescoop in de Oude Sterrewacht.

De heliostaat is geen historische telescoop, maar het resultaat van een crowdfunding actie in 2015. Het is daarmee ook de nieuwste telescoop die we in het gebouw tentoongesteld hebben.

De telescoop is gemaakt om naar de zon te kijken. Op het dak van de Sterrewacht staat een spiegel op een motor gemonteerd die in equatoriale richting beweegt. Bij goed weer reflecteert deze spiegel de hele dag het zonlicht via een lange buis naar het bezoekerscentrum in de kelder, waar het beeld van de zon wordt afgebeeld op de muur. Het beeld van de zon is grofweg 1,5 meter en de resolutie is goed genoeg om zonnevlekken mee te zien.

Tijdens zonnige dagen is de telescoop in werking te zien in ons bezoekerscentrum.