Cơ sở chính tại Paranal là Kính thiên văn rất lớn (VLT), cơ sở chủ đạo của các đài quan sát châu Âu mặt đất trong buổi đầu của thiên niên kỷ thứ ba.[10] Đây là một trong những kính thiên văn quang học tiên tiến nhất thế giới, bao gồm bốn kính gần như giống nhau có đường kính 8,2 m; mỗi kính được gắn hai hoặc ba thiết bị, giúp cho mỗi kính thiên văn linh hoạt được mục tiêu nghiên cứu.[10] Các kính có tên gọi lần lượt là Antu, Kueyen, Melipal và Yepun; chúng có thể hoạt động cùng với nhau, thành một nhóm hai hoặc ba (với trợ giúp của các kính thiên văn phụ 1,8 m), tạo thành một giao thoa kế khổng lồ, gọi là Giao thoa kế kính thiên văn rất lớn ESO (VLTI), cho phép các nhà thiên văn học nhìn thấy được các chi tiết nhỏ gấp 25 lần so với khi quan sát bằng các kính đơn lẻ.[10] Chùm tia sáng được kết hợp trong VLTI nhờ sử dụng một hệ gương phức tạp đặt trong đường hầm dưới mặt đất sao cho đường đi của các tia sáng phải bằng nhau với sai số nhỏ hơn 1/1000 mm trên 100 mét. Với độ chính xác này, VLTI có thể tái dựng lại hình ảnh với độ phân giải góc cỡ miligiây cung, tương đương với khả năng phân biệt được 2 ngọn đèn phía trước xe hơi khi chiếc xe đặt trên Mặt Trăng.[10]

Bốn kính thiên văn phụ 1,8-m (ATs) đã được thêm vào VLTI với mục tiêu có thể biến bốn kính VLT thành một kính khổng lồ phục vụ cho các mục đích nghiên cứu. Những kính ATs được lắp đặt từ 2004 đến 2007. Thống kê từ 2007, có khoảng 500 bài báo khoa học đã trích dẫn dữ liệu từ VLT.[11]

Tên gọi của bốn kính thiên văn có ý nghĩa gì?

Vào tháng 3 năm 1999, ở thời điểm khánh thành cơ sở Paranal, bốn tên gọi bằng ngôn ngữ Mapuche (Mapudungun) cho các thiên thể trên bầu trời đã được chọn. Đây là ngôn ngữ của bộ tộc sống ở vùng phía nam sông Bio-Bio, cách Santiago de Chile 500 km về phía nam.[12]

Một cuộc thi lựa chọn tên gọi và viết về ý nghĩa của chúng đã được tổ chức cho học sinh của Vùng II Chile mà Antofagasta là thủ phủ. Ban giám khảo đã nhận được rất nhiều bài viết hay về các di sản giàu văn hóa của đất nước Chile. Ban giám khảo đã thống nhất trao giải cho Jorssy Albanez Castilla 17 tuổi đến từ Chuquicamata gần thành phố Calama. Cô nhận được giải thưởng là một chiếc kính thiên văn nghiệp dư được trao trong ngày khánh thành đài quan sát Paranal.[12]

Tên gọi và ý nghĩa của bốn kính thiên văn VLT là:[12]

• ANTU (UT1; Mặt Trời)
• KUEYEN (UT2; Mặt Trăng)
• MELIPAL (UT3; Thập tự phương nam)
• YEPUN (UT4; Sao Kim - hay sao mai hoặc sao hôm)

Ban đầu UT4 có tên gọi được dịch là "Sirius", nhưng sau đó "YEPUN" có nghĩa thực sự là "Sao Kim".[12]

Kính thiên văn VLT đã đóng góp nhiều kết quả quan trọng cho thiên văn học. Nó là đài quan sát mặt đất thu cung cấp dữ liệu cho cấc ấn bản khoa học ở nhiều hơn một tạp chí khoa học phản biện ngang hàng trên một ngày. Với kính thiên văn VLT, ESO đã trở thành một trong những tổ chức thiên văn học hàng đầu thế giới.[10] VLT đã mang lại một thời kỳ với những khám phá mới, với một vài khám phá nổi bật đầu tiên, bao gồm bức ảnh trực tiếp đầu tiên về một hành tinh ngoại hệ [13], theo dõi các ngôi sao di chuyển xung quanh một lỗ đen siêu khối lượng tại trung tâm của Ngân Hà [14], và quan sát sự phát sáng của vụ bùng phát tia gamma xa nhất từng biết đến.

Tại Paranal cũng đặt kính thiên văn khảo sát 2,5-m (VST) và kính thiên văn VISTA 4-m (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) với tầm nhìn trường rộng cho khảo sát đồng thời một vùng bầu trời lớn, dưới bước sóng khả kiến và hồng ngoại. VISTA hoạt động lần đầu vào năm 2009 và đi vào hoạt động hoàn toàn vào tháng 4 năm 2010.[15]

Vào tháng 3 năm 2008, Paranal được chọn làm một số cảnh quay cho bộ phim thứ 22 James Bond, phim Quantum of Solace