दूरबीनों का प्रयोग शौकिया खगोल-शास्त्रियों द्वारा व्यापक रूप से किया जाता है; उनका विस्तृत दृश्य क्षेत्र धूमकेतु तथा सुपरनोवा देखने वालों के लिए (दानवाकार दूरबीनें) तथा सामान्य अवलोकन के लिए (उठा कर ले जाने योग्य) विशेष रूप से उपयोगी बनाता है। 70 मिमी तथा इससे बड़ी रेंज की कुछ दूरबीनें पृथ्वी सम्बन्धी अवलोकन के अनुकूल होती हैं; वास्तविक खगोलीय दूरबीनों (90 मिमी तथा इससे बड़ी) की डिज़ाइन में प्रिज्मों का प्रयोग प्रकाश सम्प्रेषण बढ़ा कर छवि को सही रूप से प्रदर्शित करने में होता है। ऐसी दूरबीनों में बदलने योग्य आईपीस होते हैं जिनसे आवर्धन को बढाया या कम किया जा सकता है तथा इनका डिज़ाइन जल-रोधी अथवा विषम प्रयोग के लिए नहीं होता है।

सेरेस, नेप्च्यून, पलास, टाइटन, तथा बृहस्पति के गैलीलियन चंद्रमा, जो नंगी आंखों से नहीं दिखाई देते, दूरबीन की सहायता से आसानी से देखे जा सकते हैं। हालांकि प्रदूषण रहित आकाश में बिना किसी सहायता के देखे जा सकने वाले युरेनस तथा वेस्टा को दूरबीन की सहायता से सहजता से देखा जा सकता है। 10X15 की दूरबीनें +10 से +11 के मान तक ही सीमित होती हैं और यह आकाश की स्थिति व प्रेक्षक के अनुभव पर भी निर्भर करता है। सामान्यतया उपलब्ध दूरबीनों से ग्राहिकाएं जैसे कि इंटेरेम्निया, डेविडा, यूरोपा तथा असाधारण परिस्थितियां होने पर हाईजिया, बड़ी मुश्किल से नज़र आती हैं। इसी प्रकार गैलीलियन तथा टाईटन को छोड़कर ग्रहों के चन्द्रमा तथा बौने ग्रह प्लूटो व आइरिस अधिकांश दूरबीनों से बमुश्किल ही नज़र आते हैं। गहरे आकाश की वस्तुओं में खुले समूह भव्य दिखते हैं, जैसे कि परस्यूस तारामंडल में ब्राईट डबल क्लस्टर (एनजीसी 869 व एनजीसी 884), तथा गोलाकार समूह, जैसे हरक्युलिस का एम13, बड़ी सरलता से देखे जा सकते हैं। निहारिकाओं में, सैजीटेरीयस में M17 व सिग्नस में उत्तरी अमरीकी निहारिका एनजीसी 7000 (NGC) को भी सरलता से देखा जा सकता है।

कम प्रकाश तथा खगोलीय दर्शन का एक महत्वपूर्ण तथ्य आवर्धन शक्ति तथा ऑप्टिकल लेंस के व्यास का अनुपात है। कम आवर्धन होने पर दृष्टि क्षेत्र बढ़ जाता है जिससे गहरे आकाशीय वस्तुओं, जैसे आकाश गंगा, निहारिकायें, तथा तारा समूहों को देखना आसन हो जाता है, हालांकि बड़े एक्ज़िट प्यूपिल (साधारणतया 7 मिमी) से प्राप्त प्रकाश को उम्रदराज़ अन्वेषक पूरी तरह से नहीं देख पाते हैं क्योंकि 50 वर्ष से अधिक उम्र वालों की आखें विरले ही 5 मिमी से ज्यादा फैलती हैं। बड़ा एक्ज़िट प्यूपिल से रात्रि में आकाश की पृष्ठभूमि में वैषम्य कम हो जाने के कारण धुंधली वस्तुओं को पहचानना कठिन हो जाता है, उन क्षेत्रों को छोड़ कर जहां प्रकाशीय प्रदूषण नगण्य हो। खगोलीय प्रयोग हेतु बनायीं गयी दूरबीनें बड़े अपरचर ऑब्जेक्टिव के साथ काफी संतोषजनक दृश्य दिखाती हैं (70 मिमी अथवा 80 मिमी रेंज में). खगोल विज्ञानी दूरबीन आमतौर पर 12.5 तथा अधिक की आवर्धन वाली होती हैं। हालांकि, मेसियर कैटलॉग के अथवा आठवें परिमाण तथा उससे ज्यादा की खगोलीय वस्तुयें 30 से 40 मिमी रेंज की, हाथ में पकड़ के प्रयोग करने योग्य घरेलू दूरबीनों (जो पक्षी देखने, शिकार करने व खेल देखने में प्रयोग की जाती हैं) से बड़ी आसानी से देखी जा सकती हैं। फिर भी खगोलीय प्रयोग के लिए बड़े ऑब्जेक्टिव वाली दूरबीनें ही अच्छी रहती हैं क्योकि उनसे प्राप्त प्रकाश की मात्रा अधिक होने के कारण धुंधली वस्तुएं भी आसानी से दिखाई देती हैं। उनके उच्च आवर्धन और भारी वजन के कारण, इन दूरबीनों को स्थिर छवि देखने हेतु स्टैंड पर लगा कर प्रयोग करना आवश्यक हो जाता है। आमतौर से दस आवर्धन (10X) तक की दूरबीनें हाथ में पकड़ कर प्रयोग में लायी जा सकती हैं, इन्हें स्टैंड में लगाने की आवश्यकता नहीं होती. शौकिया दूरबीन निर्माताओं द्वारा इससे कहीं बड़ी दूरबीनें, दो अपवर्तन अथवा परावर्तन खगोलीय टेलीस्कोपों को मिला कर बनायीं जाती हैं।

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