Les télescopes à rayons gamma utilisent des détecteurs spéciaux pour mesurer le rayonnement gamma des étoiles. Contrairement aux télescopes conventionnels, les télescopes à rayons gamma ne prennent pas de photos ni n'utilisent d'optique. Au lieu de cela, ils créent des cartes de sources gamma basées sur l'endroit où les astronomes les pointent. Les données recueillies offrent une vue unique de l'univers.
Comme la lumière visible ne représente qu'une petite partie du spectre électromagnétique, les astronomes ont commencé à utiliser d'autres instruments pour observer et mesurer l'univers. À l'extrémité du spectre, les radiotélescopes ont détecté un rayonnement invisible provenant des galaxies et découvert des quasars. Alors que les fusées commençaient à évoluer, les astronomes ont construit des télescopes spéciaux pour observer le rayonnement infrarouge des étoiles et des galaxies au-dessus de l'atmosphère terrestre. Les télescopes à rayons X et gamma ont suivi au début des années 1960.
Les télescopes à rayons gamma fonctionnent sur des satellites et sont équipés de détecteurs spéciaux réglés pour mesurer les rayons gamma de haute énergie à différents niveaux d'énergie. Les astronomes dirigent le satellite vers des sources potentielles de rayons gamma et cartographient les données résultantes. Parfois, les données sont filtrées pour éliminer les rayonnements gamma de faible intensité et révéler des émissions importantes. Le rayonnement gamma provenant des supernovas, des hypernovas et des quasars fournit à l'astronomie des données précieuses sur la matière extragalactique dans des conditions extrêmes. Le rayonnement des trous noirs et d'autres objets denses fournit également des indices sur la structure de l'univers. Une découverte récente dans la Voie lactée par le télescope spatial à rayons gamma Fermi montre des « bulles » de rayons gamma géantes émanant d'un objet dense, ce qui ajoute à la preuve qu'un trou noir massif se trouve au centre de la galaxie.
