Pierwszą lunetę skonstruował optyk holenderski Z. Jansen w 1604 roku, przypuszczalnie w oparciu o wcześniejszą konstrukcję włoską. Galileo Galilei w 1609 roku poprawił powiększenie holenderskiej lunety do 30 razy.

Luneta składa się z jednosoczewkowego obiektywu (soczewka skupiająca) i okularu będącego soczewką rozpraszającą, umieszczonych w tubie, w starannie dobranej odległości. Kiedy Galileusz spojrzał przez ten instrument, zobaczył niebo "powiększone setki i tysiące razy ponad to, co widzieli i sądzili uczeni wszystkich przeszłych epok".

Dzięki temu odkryciu możemy dzisiaj obserwować odległe gwiazdy i zdobywać wiadomości o budowie wszechświata.

W lunecie obiektyw (o długiej ogniskowej) i okular (o krótkiej ogniskowej) umieszczone są w taki sposób, że ich ogniska pokrywają się.

Luneta Galileusza daje obraz pozorny i prosty. Uzbrojony w nowe potężne narzędzie badawcze, Galileusz rozpoczął badania nieba. Stwierdził, że powierzchnia Księżyca nie jest gładka, jak dotychczas twierdzono, że Droga Mleczna składa się z mnóstwa gwiazd, i że Jowisz posiada własne satelity, dziś nazywane galileuszowskimi. Szczególnie ważne było to ostatnie, dowodziło bowiem, że Ziemia nie jest jedynym ciałem niebieskim wokół którego krążą inne ciała. Obserwował także takie zjawiska i obiekty jak plamy na Słońcu, fazy Wenus, pierścienie Saturna - a swe odkrycia opublikował w dziele "Siderius nuntius" w 1610 roku.

Powiększenie kątowe P dla prostej lunety galileuszowskiej wyraża się wzorem:

P = f_b/f_k ,

gdzie: f_b - ogniskowa obiektywu, f_k - ogniskowa okularu.

Powiększenie lunety nie może być zwiększane dowolnie przez zastosowanie okularów o coraz krótszych ogniskowych. Warunkuje je zdolność rozdzielcza obiektywu ograniczona zjawiskami dyfrakcyjnymi zależnymi od wielkości żrenicy wejściowej d.

Obiektyw może rozróżniać dwa przedmioty, gdy różnica kąta ich obserwacji wyraża się wzorem:

ΔΨ = 1.22λ/d ,

gdzie: - λ długość fali (kryterium J.W. Rayleigha).