Het ontwerp van moderne röntgentelescopen hangt voornamelijk af van het gebruik van de Wolter-Schwarzschild-optiek, ook wel grazing-incidentie-optiek genoemd. Dit soort optica is van het grootste belang voor telescopen die waarnemen in röntgengolflengten vanwege de sterke absorptie en verspreiding van röntgenstralen in materialen.

Fundamenteel functioneert de optica van Wolter-Schwarzschild gebaseerd op het principe van strijkinval, waarbij röntgenstralen gespecialiseerde geneste spiegels onder een ondiepe hoek treffen. Deze specifieke geometrie zorgt ervoor dat röntgenstralen effectief worden gereflecteerd en gefocust, terwijl de absorptie wordt geminimaliseerd.

De belangrijkste ontwerpcomponenten van de Wolter-Schwarzschild-optiek omvatten parabolische en hyperbolische oppervlakken. Door deze reflecterende oppervlakken strategisch in een concentrische configuratie te plaatsen, worden röntgenstralen naar het brandpuntsvlak van de telescoop gericht, waar detectoren de binnenkomende straling opvangen en registreren.

Deze combinatie van parabolische en hyperbolische oppervlakken resulteert in een telescoop met een groot effectief oppervlak voor het verzamelen van röntgenstralen, waardoor een verhoogde gevoeligheid ontstaat voor het detecteren van zwakke hemelbronnen. Bovendien maakt de benadering van grazingincidentie ook een breder gezichtsveld mogelijk in vergelijking met conventionele telescopen.

Over het geheel genomen zijn het succes en de mogelijkheden van moderne röntgentelescopen sterk afhankelijk van de vindingrijkheid van het optiekontwerp van Wolter-Schwarzschild, dat specifiek is geoptimaliseerd voor het waarnemen van het universum in de röntgenband van het elektromagnetische spectrum.