Radioteleskope sind in der Astronomie wichtig, da optische Teleskope nur Objekte beobachten können, die Licht emittieren oder reflektieren. Da Licht nur einen schmalen Bereich des elektromagnetischen Spektrums umfasst, haben Radioteleskope eine entscheidende Rolle bei der Erforschung des Universums gespielt.
Die wahrscheinlich wichtigste Entdeckung, die durch den Einsatz von Radioteleskopen gemacht wurde, fand 1963 statt. Die Astronomen Robert Woodrow Wilson und Arno Penzias experimentierten mit der Holmdel-Horn-Antenne, die ständig Interferenzen aufnahm. Sie konnten keinen mechanischen oder natürlichen Grund für das anhaltende Hintergrundrauschen finden, aber sie fanden eine theoretische Erklärung: Die Strahlungsmenge, die sie entdeckten, entsprach der von der Urknalltheorie vorhergesagten kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Penzias und Wilson erhielten für ihre zufällige Entdeckung den Nobelpreis.