Los telescopios han sido nombrados según algunos objetos astronómicos en mapudungun: Antu (el Sol), Kueyen (la Luna), Melipal (la Cruz del Sur) y Yepun (Venus).
Teóricamente el VLTI debería resolver fácilmente los módulos lunares (5 metros de ancho) dejados sobre la superficie lunar por las misiones Apolo.
Solo objetos con temperaturas superiores a 1000 °C tienen un brillo superficial lo suficientemente elevado como para ser observados en la región del infrarrojo medio, y deben estar a varios miles de grados Celsius para poder observarlos en el infrarrojo cercano con el VLTI.
Por ejemplo, en 2017, se publicaron más de 600 artículos científicos arbitrados basados en datos del VLT.
[10] Los descubrimientos científicos del telescopio incluyen imágenes directas de Beta Pictoris b, el primer planeta extrasolar así fotografiado,[11] rastreando estrellas individuales que se mueven alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea,[12] y observando el resplandor del estallido de rayos gamma más lejano conocido].
Esto ha permitido a los astrónomos obtener la medida más precisa de la temperatura cósmica en una época tan remota.
[18] Utilizando el VLT, los astrónomos también han estimado la edad de estrellas extremadamente antiguas en el cúmulo NGC 6397.
[19] También han analizado la atmósfera alrededor de un exoplaneta súper-Tierra por primera vez utilizando el VLT.