L'insieme delle parti meccaniche (assi, contrappesi, cuscinetti, ecc.) che sorreggono uno strumento ottico e ne consentono il puntamento. A tale scopo le montature presentano due assi, tra loro perpendicolari, intorno ai quali il tubo è libero di ruotare e di essere così rivolto in ogni direzione (nelle montature per binocoli e piccoli cannocchiali i due assi sono sostituiti da un giunto sferico). I primi cannocchiali, all'inizio del XVII secolo, erano sorretti a mano o su sostegni estemporanei, ma con l'aumentare delle loro dimensioni la montatura assunse un'importanza sempre maggiore, dovendo garantire la necessaria stabilità e l'inseguimento, per mezzo di movimenti micrometrici, dell'oggetto osservato, che, per effetto della rotazione terrestre, appare muoversi all'interno del campo visivo tanto più velocemente quanto maggiore è il numero degli ingrandimenti.

Nella montatura altazimutale il tubo ruota in azimut (distanza angolare computata in senso orario a partire dal nord) attorno ad un asse verticale, e in altezza (distanza angolare dall'orizzonte) attorno ad un asse orizzontale. Il tubo può essere montato a sbalzo, cioè lateralmente, o a forcella. Per consentire il puntamento verso lo zenit in strumenti relativamente lunghi, quali di norma i rifrattori, si è soliti inclinare la forcella rispetto all'asse verticale (montatura altazimutale modificata). Per inseguire un oggetto celeste con un telescopio in montatura altazimutale si deve agire su entrambi gli assi, il che rende assai scomoda l'osservazione visuale e impraticabile quella fotografica che necessita spesso di lunghi tempi di posa. In questi ultimi anni tuttavia, l'introduzione dell'elettronica – che consente di gestire con grande precisione il movimento contemporaneo di entrambi gli assi nonché la rotazione della lastra fotografica – ha riportato in auge questo tipo di montatura: utilizzata infatti per il grande telescopio sovietico di 6 m di diametro inaugurato nel 1976 (che sottrasse il primato di maggior telescopio del mondo al celebre telescopio di 5,08 m di M. Palomar), equipaggia ormai tutti i grandi telescopi di ultima generazione.

Nella montatura equatoriale uno dei due assi, detto asse di ascensione retta o asse orario, viene orientato secondo la direzione del meridiano locale (nord-sud) e inclinato sull'orizzontale di un angolo uguale alla latitudine del luogo di osservazione. In tal modo l'asse di ascensione retta viene a trovarsi parallelo all'asse di rotazione terrestre, consentendo di mantenere centrato l'oggetto osservato senza agire sull'altro asse, detto di declinazione. Applicando inoltre un meccanismo ad orologeria o un motore elettrico di idonea potenza che faccia compiere all'asse di ascensione retta un giro in 24 ore (ovvero la stessa velocità con cui la terra ruota su se stessa) da est a ovest, è possibile l'inseguimento automatico di un corpo celeste. Ciò non solo rende assai più agevole l'osservazione visuale ma, soprattutto, rende possibile quella fotografica anche con pose anche di diverse ore. Piccoli errori di inseguimento durante l'esposizione (dovuti al non perfetto allineamento dell'asse orario, a giochi negli ingranaggi, ecc.) vengono rilevati per mezzo di un telescopio ausiliare, detto di guida, capace di forti ingrandimenti (fino a 2-3 ingrandimenti per mm di apertura), e corretti tempestivamente.

Così detta perché adoperata per la prima volta, nel 1823, sul rifrattore di Dorpat (oggi Tartu, in Estonia), capolavoro del celebre ottico tedesco Joseph Fraunhofer (1787-1826) e prototipo del moderno rifrattore. Nella montatura alla tedesca l'asse di declinazione, sul quale il tubo dello strumento è montato a sbalzo con opportuno contrappeso, si trova all'estremità superiore dell'asse orario. È la montatura d'elezione del rifrattore ed equipaggia la quasi totalità dei grandi rifrattori esistenti tra cui anche il celebre 40 pollici (102 cm), il maggiore del mondo, dell'Osservatorio di Yerkes. Una variante, adoperata spesso per gli astrografi (strumenti fotografici a corto fuoco e grande campo), è rappresentata dalla cosiddetta montatura tedesca modificata, caratterizzata da un asse polare più lungo per consentire una rotazione completa dello strumento attorno ad esso e quindi lunghe esposizione fotografiche.

L'asse di declinazione è sorretto alle estremità da una forcella a «U». Questo tipo di montature consente di puntare in qualunque direzione, anche se nei piccoli strumenti con oculare sulla culatta, per osservazioni in prossimità del polo celeste, si deve ricorrere ricorre ad un deviatore a 90° (prisma o specchio piano). È la montatura tipica degli strumenti relativamente corti e compatti, equipaggia infatti la quasi totalità dei grandi telescopi Schmidt (telescopi catadiottrici per uso fotografico ad ampio campo e corta focale) e, da alcuni anni, nella versione altazimutale, anche molti grandi riflettori di ultima generazione, caratterizzati da rapporti di apertura molto forzati.

La montatura inglese è caratterizzata dal fatto di avere l'asse polare sorretto alle estremità da due supporti di opportuna altezza. Nella montatura inglese a sbalzo il tubo è montato lateralmente all'asse di declinazione e richiede quindi un contrappeso. Ha il pregio di una grande stabilità ed è stata per molti decenni la montatura tipica dei grandi riflettori; in Italia, ad esempio, il telescopio da 122 cm dell'osservatorio di Asiago, realizzato dalle Officine Galileo e per alcuni anni il maggiore d'Europa, è equipaggiato con questo tipo montatura. Essa deve il suo nome al fatto che, proposta originariamente dall'inglese Henry Hindley di York nel 1741, fu sviluppata da Jonathan Sisson verso la metà del XVIII secolo e adoperata in seguito, negli osservatori inglesi (ma non sul continente dove le si preferiva la montature alla tedesca), anche per molti rifrattori.

È una variante della precedente nella quale il tubo, anziché a sbalzo, è montato all'interno di un telaio, una sorta di forcella chiusa anche all'estremità superiore. Estremamente stabile, ha tuttavia lo svantaggio di impedire il puntamento dello strumento in direzione del polo celeste. Come la variante a sbalzo, fu ideata dai costruttori inglesi che la adoperarono anche per grandi rifrattori, di norma montati alla tedesca, quali il rifrattore Northumberland da 11 3/4 pollici (30 cm), famoso per l'infruttuosa ricerca di Nettuno ad opera di Challis, e quello da 28 pollici (71 cm) dell'Osservatorio di Greenwich entrato in funzione nel 1894. Questo tipo di montatura equipaggia, tra gli altri, il riflettore Hooker da 100 pollici dell'Osservatorio di Monte Wilson, inaugurato nel 1918 e all'epoca il maggiore del mondo. Il celebre telescopio da 200 pollici (508 cm) dell'osservatorio di Monte Palomar, che sottrasse il primato al precedente, è equipaggiato con una variante di questo tipo di montatura, detta a ferro di cavallo, nella quale la culla termina superiormente a forma di U (da cui il nome anche di tipo a U) in modo tale da consentire il puntamento dello strumento anche verso il polo celeste.