Le plus grand radiotélescope au monde se trouve à l'observatoire d'Arecibo, à Porto Rico. Sa parabole géante mesure 305 mètres de diamètre et a été construite en 1963 pour étudier l'ionosphère. Dans le cadre de ces études, un radar puissant est activé afin d'enregistrer la réponse de l'ionosphère. Une large parabole est nécessaire car seule une petite fraction de l'énergie du radar est rétrodiffusée et renvoyée vers la parabole afin d'être mesurée. Actuellement, un tiers du taux d'utilisation du télescope est consacré aux études ionosphériques, un autre tiers à l'étude des galaxies, et le dernier tiers à l'astronomie des pulsars.

Arecibo est sans aucun doute le télescope le plus approprié pour observer de nouveaux pulsars car sa taille démesurée permet aux astronomes d'effectuer des recherches plus poussées et de découvrir des pulsars jusqu'ici inexplorés, dont les émissions sont trop faibles pour être détectées par des télescopes de plus petite taille. Les dimensions gigantesques du télescope présentent toutefois des inconvénients. Ainsi, la parabole est trop grande pour être orientable et doit rester fixée au sol. Elle ne permet donc que d'observer la zone située directement au-dessus d'elle, sur toute la trajectoire de rotation de la Terre. L'observatoire d'Arecibo n'a ainsi accès qu'à une portion relativement réduite du ciel. Par comparaison, la plupart des télescopes permettent d'observer entre 75 % et 90 % de la voûte céleste.

Derrière le télescope d'Arecibo, les télescopes les plus impressionnants utilisés (ou destinés à l'être) pour observer les pulsars sont respectivement le télescope du NRAO en Virginie de l'Ouest, le télescope de l'institut Max Plank à Effelsberg et le télescope Green Bank du NRAO, également en Virginie de l'Ouest. Tous ces télescopes mesurent plus de 100 mètres de diamètre et sont entièrement orientables. L'antenne parabolique de 100 mètres de diamètre du NRAO s'est effondrée il y a quelques années et a été remplacée par un télescope plus performant, de 105 mètres.

En dehors de la zone de portée d'Arecibo, ces télescopes s'avèrent particulièrement adaptés à la recherche et l'étude des pulsars. Notez bien que le diamètre de 305 mètres du télescope d'Arecibo est environ 3 fois supérieur à celui des paraboles de 100 mètres de diamètre. Cela signifie que sa surface collectrice est 9 fois supérieure et permet des observations 81 fois plus rapides, avec une qualité comparable.

Toutefois, de nombreux télescopes de diamètre inférieur à 100 mètres rencontrent de nombreux succès dans l'observation des pulsars, comme le télescope de Parkes en Australie et le télescope du NRAO, de 43 mètres de diamètre.

Il est également possible de simuler les performances des grands télescopes en combinant les signaux captés par plusieurs télescopes de petite taille. Ces télescopes, ou plus exactement ces réseaux de télescopes, peuvent présenter des surfaces collectrices équivalant à une parabole de plus de 100 mètres de diamètre. L'un des réseaux les plus importants recourant à la technique de synthèse d'ouverture est le Very Large Array, un regroupement de 27 antennes mesurant chacune 25 mètres de diamètre.

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