Lo strumento è costituito da quattro sezioni rettangolari che contengono due piccoli cannocchiali: le lenti oculari si trovano nell'estremità più larga, le lenti obiettive in quella più stretta. Tutte le sezioni sono di legno; all'interno sono verniciate di nero; all'esterno, la sezione più larga è coperta di pelle zigrinata nera, le altre sono rivestite di pelle verde con fregi dorati e con al centro lo stemma della famiglia de' Medici. Negli angoli si trova l'immagine di un cherubino, firma simbolica dell'artefice. I due tubi interni, di pergamena, sono oggi in qualche parte incompleti. L'oculare composto è formato di tre lenti. Questo cannocchiale binoculare è descritto per la prima volta nell'opera del Padre Cappuccino Chérubin d'Orléans, La dioptrique oculaire [La diottrica oculare], pubblicata nel 1671 a Parigi. La presenza dello stemma mediceo indica che lo stesso Chérubin costruì lo strumento per Cosimo III de' Medici, probabilmente negli anni Settanta del Seicento. Questo strumento può ingrandire gli oggetti di 15 volte.