Главный оптический телескоп обсерватории — Большой Телескоп Альтазимутальный (БТА) с диаметром зеркала 6 м и весом 42 тонны без оправы (в оправе 84 тонны). Вес всего телескопа 600 тонн. Он расположен на одном из отрогов горы Пастухова, на высоте 2070 м. «Око» планеты установлено в башне высотой 53 м и диаметром 44 м. Оптическое зеркало БТА, собирающее в миллион раз больше света, чем человеческий глаз, в сочетании с регистрирующей аппаратурой, чувствительной даже к единичным квантам света, позволяет обнаруживать и изучать предельно слабые и далёкие объекты Вселенной
