凯克望远镜有两台，分别建造于1991年和1996年，像足球那样的圆顶有11层楼高，凯克是以它的出资建造者来命名的。2001年才开始正式运行。由于它处在
太平洋非常稳定的空气中，因此具有很高的分辨率，综合观测能力不在
哈勃空间望远镜之下。
凯克望远镜坐落于夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4200米，凯克I、 II是两个完全一样的望远镜，它们分别是由36块镜面六角形组件构成，整体镜面直径为10米，每块镜面口径均为1.8米，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。该望远镜主要设备有三个：近红外摄像仪、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
每台望远镜有8层楼高，重300吨，目前天文观测精度可达到毫微米程度。1993年，凯克I望远镜投入科学观测使用，1996年凯克II望远镜投入使用。天文学家要使用该望远镜1-5个晚上，必须预先得到委员会的审批，并在委员会的协助下操作望远镜，通常天文学家在夏威夷瓦梅亚(Waimea)天文观测总部远程收集数据。
由于望远镜的口径不可能无限扩大，最切实可行的办法就是用一些小镜片组合成一台大口径的望远镜。凯克望远镜最关键的改革就是采用了这种系统，它的主镜片由36块口径为1.8米的六角形小镜片组成，组合后的效果相当于一架口径10米的
反射望远镜。一台
计算机每秒钟两次将所有的镜片排列在0.00003毫米以内，而电视监视器可使科学家们看到望远镜所看到的一切。这个庞大的系统采用计算机来控制它的支撑系统和轨道
齿轮，这些轨道齿轮可以调整望远镜系统指向天空的精确方向。在这个运行过程中，36块镜片的相对位置必须保持一致。由小镜片组合成大镜片，这种技术堪称望远镜的革命，凯克望远镜就是这种新思路的代表作品。
遥远的星光就象水中的波纹那样源源不断地向前迈进，当它进入
地球的大气层后，由于大气的密度不一样，星光常常会发生抖动，这样到达望远镜镜面的光波是不完美的，畸变了的。当我们用肉眼看星星时，常常感到星星在眨眼就是这个原因。由于这种大气的扰动，星光的波长会发生某些不规则的变化，凯克望远镜有一套价值740万的光学自适应系统。可以克服这个问题。
凯克望远镜开创了基于地面的望远镜的新时代。它的规模是
加利福尼亚州帕落马山上的海耳望远镜的两倍，后者在建成后几十年内是世界上最大的望远镜。有人曾认为制造如此之大的望远镜是不可能的，但新科学技术把不可能变为了现实。