從1994年到2006年，南仁東帶領團隊，從8000多幅地圖中選出300多個窪坑，再進一步將範圍縮小至幾十個。團隊幾乎走遍這些窪地，現場踏勘，風餐露宿。最終，將臺址定在貴州平塘縣克度鎮的大窩凼窪地。
臺址確定後，如何設計、如何實現、建成之後如何除錯和使用，都沒有現成經驗可以借鑑：關鍵技術無先例可循、關鍵材料需從頭研製。
“中國天眼”設計不同於世界上已有的單口徑射電望遠鏡，這首先體現在“視網膜”和“瞳孔”的設計上。“視網膜”指反射面；“瞳孔”指饋源艙，即放置接收宇宙外訊號裝置系統的艙體。
作為世界首創，“中國天眼”的“視網膜”是主動反射面，可以改變形狀，一會兒是球面，一會兒是拋物面。具體來說，這張龐大的可動的“視網膜”是一張由6670根鋼索編制的索網，掛在一個由50根巨大鋼柱支撐的直徑500米的圈樑上；索網上鋪有4450塊、380多種反射面單元；索網下方是2225根下拉索，每一根下拉索都被固定在地面上的作動器上，透過操縱作動器，拉動下拉索來改變索網形狀，從而對天文訊號進行收集和觀測。
“中國天眼”的“瞳孔”即饋源艙，也是一個大膽的突破性設計。大多數傳統射電望遠鏡的“瞳孔”位置是固定的，或僅可以微調。“中國天眼”則完全不同，採用的是全新的輕型索驅動控制系統，這讓“中國天眼”的“瞳孔”可以自如改變角度和位置，更有效地收集、跟蹤、監測更豐富的宇宙電磁波。
從體量來說，原世界第一大射電望遠鏡的饋源艙重1000多噸，“中國天眼”饋源艙重僅約30噸。體積小帶來多方面的優勢，比如可有效減少光路遮擋、減少干擾訊號，從而讓波束非常乾淨，更有利於天文觀測。
“中國天眼”在設計上的突破創新，為“從圖紙到現實”的製造帶來巨大挑戰。而應對挑戰的過程，也正是中國產精準製造不斷創造奇蹟的過程。比如，要實現反射面（即索網）可改變形狀這個世界首創設計，要求構成索網的鋼索像彈簧一樣有一定伸縮性，疲勞強度是現有標準的兩倍多，國際上未有先例；還要求每根鋼索的加工精度要達到1毫米，把傳統標準提升了一個數量級。
兩年來，科學家們持續全方位地改進索體工藝，一根鋼索要進行200萬次疲勞實驗。經歷了近百次的失敗後，最終成功解決了這個關鍵問題，實現了3項世界創舉：超大跨度、超高精度、主動變位式的索網結構。
建設完成之後，“中國天眼”進入除錯階段。巨型望遠鏡除錯涉及天文、測量、控制、電子學、機械、結構等眾多學科，是強交叉學科的應用性研究，國際上傳統大射電望遠鏡的調試周期很少低於4年。“中國天眼”開創了新模式，其除錯工作也更具挑戰性。
截至目前，已經實現跟蹤、漂移、運動掃描、編織掃描等，提前完成功能性除錯。在效能除錯方面，“中國天眼”直徑500米，卻要實現毫米級的精度，難度相當大。當前，望遠鏡測量基準網的精度已提升至1毫米以內，其中，靈敏度水平是世界第二大望遠鏡的2.5倍，這是中國建造的望遠鏡第一次在靈敏度這個引數上佔據制高點。另外，19波束已經完成安裝，其意義也非常重大：可將望遠鏡視場擴大至原來的19倍，大幅提升望遠鏡的巡天效率。
從1994年到2006年，南仁東帶領團隊，從8000多幅地圖中選出300多個窪坑，再進一步將範圍縮小至幾十個。團隊幾乎走遍這些窪地，現場踏勘，風餐露宿。最終，將臺址定在貴州平塘縣克度鎮的大窩凼窪地。
臺址確定後，如何設計、如何實現、建成之後如何除錯和使用，都沒有現成經驗可以借鑑：關鍵技術無先例可循、關鍵材料需從頭研製。
“中國天眼”設計不同於世界上已有的單口徑射電望遠鏡，這首先體現在“視網膜”和“瞳孔”的設計上。“視網膜”指反射面；“瞳孔”指饋源艙，即放置接收宇宙外訊號裝置系統的艙體。
作為世界首創，“中國天眼”的“視網膜”是主動反射面，可以改變形狀，一會兒是球面，一會兒是拋物面。具體來說，這張龐大的可動的“視網膜”是一張由6670根鋼索編制的索網，掛在一個由50根巨大鋼柱支撐的直徑500米的圈樑上；索網上鋪有4450塊、380多種反射面單元；索網下方是2225根下拉索，每一根下拉索都被固定在地面上的作動器上，透過操縱作動器，拉動下拉索來改變索網形狀，從而對天文訊號進行收集和觀測。
“中國天眼”的“瞳孔”即饋源艙，也是一個大膽的突破性設計。大多數傳統射電望遠鏡的“瞳孔”位置是固定的，或僅可以微調。“中國天眼”則完全不同，採用的是全新的輕型索驅動控制系統，這讓“中國天眼”的“瞳孔”可以自如改變角度和位置，更有效地收集、跟蹤、監測更豐富的宇宙電磁波。
從體量來說，原世界第一大射電望遠鏡的饋源艙重1000多噸，“中國天眼”饋源艙重僅約30噸。體積小帶來多方面的優勢，比如可有效減少光路遮擋、減少干擾訊號，從而讓波束非常乾淨，更有利於天文觀測。
“中國天眼”在設計上的突破創新，為“從圖紙到現實”的製造帶來巨大挑戰。而應對挑戰的過程，也正是中國產精準製造不斷創造奇蹟的過程。比如，要實現反射面（即索網）可改變形狀這個世界首創設計，要求構成索網的鋼索像彈簧一樣有一定伸縮性，疲勞強度是現有標準的兩倍多，國際上未有先例；還要求每根鋼索的加工精度要達到1毫米，把傳統標準提升了一個數量級。
兩年來，科學家們持續全方位地改進索體工藝，一根鋼索要進行200萬次疲勞實驗。經歷了近百次的失敗後，最終成功解決了這個關鍵問題，實現了3項世界創舉：超大跨度、超高精度、主動變位式的索網結構。
建設完成之後，“中國天眼”進入除錯階段。巨型望遠鏡除錯涉及天文、測量、控制、電子學、機械、結構等眾多學科，是強交叉學科的應用性研究，國際上傳統大射電望遠鏡的調試周期很少低於4年。“中國天眼”開創了新模式，其除錯工作也更具挑戰性。
截至目前，已經實現跟蹤、漂移、運動掃描、編織掃描等，提前完成功能性除錯。在效能除錯方面，“中國天眼”直徑500米，卻要實現毫米級的精度，難度相當大。當前，望遠鏡測量基準網的精度已提升至1毫米以內，其中，靈敏度水平是世界第二大望遠鏡的2.5倍，這是中國建造的望遠鏡第一次在靈敏度這個引數上佔據制高點。另外，19波束已經完成安裝，其意義也非常重大：可將望遠鏡視場擴大至原來的19倍，大幅提升望遠鏡的巡天效率。