ДВТ складається з 4-х великих телескопів з апертурою 8,2 м кожен, оптичні елементи яких можна скомбінувати, утворивши інтерферометр (VLTI), що має високу роздільну здатність. До складу інтерферометра входить також 4 малих рухомих телескопи (з апертурою 1,8 м), призначених виключно для інтерферометричних спостережень. Кожен із чотирьох 8,2 м телескопів отримав власну назву від назв об'єктів нічного південного неба на арауканській мові народності Мапуче (Мапудунґун), на території якої розташована обсерваторія Паранал: Анту (Сонце), Куєн (Місяць), Меліпал (Південний Хрест) та Єпун (Венера).
Початково 8,2 м телескопи ДВТ було заплановано для роботи у трьох режимах:[2]
незалежна робота кожного з чотирьох телескопів (у цьому режимі телескопи здебільшого й працюють). На одному з телескопів можна отримати якісне зображення небесного об'єкта з яскравістю до 30m (видимої зоряної величини) протягом лише однієї години. Такі об'єкти є в чотири мільярда разів слабшими за яскравістю, ніж найслабший об'єкт, видимий неозброєним оком.
як один великий некогерентний інструмент зі значно більшою апертурою для накопичення більшого світлового потоку в одиницю часу. Канали, що мали б збирати світло з різних телескопів до єдиного некогерентного фокусу, побудовано не було. 2004 року було подано запит на фінансування проекту щодо побудови й встановлення обладнання, необхідного для роботи телескопів у цьому режимі.[3] Іноді кілька телескопів в режимі незалежної роботи одночасно націлюють на один об'єкт або з метою збільшити сумарну кількість реєстрованого світла в одиницю часу, або для проведення одночасних спостережень за допомогою різних інструментів.
ISAAC — інфрачервоний спектрометр та ПЗЗ камера (англ.Infrared Spectrometer And Array Camera) є одночасно камерою для отримання інфрачервоних зображень космічних об'єктів та спектрографом.
X-Shooter — перший інструмент другого покоління, який є спектрометром з широкою смугою реєстрації випромінювання (від ультрафіолетового до близького інфрачервоного), що призначений для дослідження рідкісних, незвичайних або неідентифікованих об'єктів у космосі.
Гостьовий фокус на телескопі Анту призначений для встановлення приладів, якими обмінюються обсерваторії світу (наприклад, ULTRACAM чи DAZZLE). Такі прилади призначені для виконання якихось особливих спостережень у межах запланованих наукових проектів.
Наукові відкриття
Станом на 2015 рік із 10 найбільш значних відкриттів ESO 4 було зроблено на телескопі VLT[5].
У квітні 2020 року було виявлено зорю, що обертається навколо надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху за траєкторією, яка відповідає передбаченням загальної теорії відносності Ейнштейна[6]: орбіта цієї зорі являє собою розетку, а не еліпс, як передбачено ньютонівськими законами гравітації.
У науково-популярних передачах
Одне з великих дзеркал ДВТ стало свого часу основною темою епізоду в одній із серій каналу National Geographic, де команда інженерів знімала це дзеркало з телескопа та транспортувала його в окреме місце для «миття» та покриття алюмінієм.
Триптих показує як Місяць (найяскравіший об'єкт) сходить на нічному небі над ДВТ (послідовність в часі зліва направо). Два інших яскравих об'єкта на небі є планетами: Венерою та Юпітером. Тут Венера є яскравішою за Юпітер й можна побачити її відносний рух.