Je weiter ein Exoplanet entfernt und je näher er seinem Stern ist, desto breiter muss der Sammelspiegel oder die Linse des Teleskops sein, um die beiden Objekte als getrennt aufzulösen.
Der ultimative Beweis für die Existenz eines Exoplaneten ist es, ihn auf einem Bild festzuhalten. Die direkte Abbildung erfordert jedoch Teleskope mit unglaublich hoher Auflösung. Je weiter ein Exoplanet entfernt und je näher er seinem Stern ist, desto breiter muss der Sammelspiegel oder die Linse des Teleskops sein, um die beiden Objekte als getrennt aufzulösen. Ein 8-m-Teleskop wäre erforderlich, um Jupiter von unserer Sonne zu trennen, wenn man ihn aus 600 Lichtjahren Entfernung betrachtet, während für die Auflösung der Erde ein 39-m-Teleskop erforderlich wäre. Ein Teleskop genau dieser Größe – das Extremely Large Telescope (ELT) w2 der Europäischen Südsternwarte (ESO) – wird derzeit in der chilenischen Atacamawüste gebaut und soll 2026 mit der Suche nach Exoplaneten beginnen. Noch höhere Auflösungen lassen sich durch die Kombination von Daten mehrerer Teleskope erreichen, die über ein größeres Gebiet angeordnet sind – eine Technik, die als Interferometrie bezeichnet wird.