El interferómetro astronómico se utiliza comúnmente para las observaciones de alta resolución óptica, infrarroja, submilimétrica y radioastronómica.
Por ejemplo el Very Large Array tiene 27 telescopios que dan 351 líneas de base independientes, suministrando imágenes de alta calidad.
Adquiriendo datos a distintos tiempos se obtienen mediciones con distintas separaciones telescópicas y de ángulos sin necesidad de adquirir telescopios adicionales o desplazarlos manualmente, ya que la rotación de la Tierra "mueve" al telescopio a nuevas líneas de base.
Algunos instrumentos usan rotación artificial del arreglo del interferómetro, en vez de la rotación terráquea, como ocurre con el interferómetro de apertura enmascarado.
En 2006 cuatro arreglos de interferómetros óptico/infrarrojos están obteniendo imágenes por síntesis de apertura (COAST, NPOI, Telescopio óptico infrarrojo IOTA e ISI).