Małe teleskopy (SST) konstruowane są do badań w szerokim zakresie energii między kilka a 300 TeV. Będą one najliczniejsze i będą rozciągać się w obserwatorium południowym na obszarze kilku kilometrów kwadratowych. Trzy realizacje małego teleskopu Czerenkowa są obecnie prototypowane i testowane.
Zespół średnich teleskopów (MST) to siła napędowa obserwatorium CTA. Ich czułość znajduje się kluczowym dla CTA zakresie energii między 100 GeV a 10 TeV. Duże pole widzenia (7-8 stopni) pozwoli MST na bardzo efektywne badania promieniowania gamma. Planowana jest budowa 40. średnich teleskopów z czego 25 z nich znajdzie się w obserwatorium na półkuli południowej, zaś 15 na półkuli północnej.
Duże teleskopy (LST) będą umieszczone pośrodku obserwatoriów na północnej, jak i na południowej półkuli. Teleskopy te zostaną użyte do pokrycia, unikalnego dla obserwatorium CTA, zakresu energii pomiędzy 20 a 200 GeV. Mimo masy 100 ton, ich konstrukcja zapewni mobilność, która pozwoli na nakierowanie obserwacji na cel w ciągu zaledwie 20 sekund.