Fontana acquistò popolarità come costruttore di cannocchiali kepleriani (a oculare convesso) che, sebbene capovolgessero l'immagine, risultavano più potenti di quelli galileiani (a oculare concavo). Con tali strumenti tracciò, nel 1636, il primo disegno di Marte e ne colse la rotazione. Nel 1644 disegnò una carta della Luna. Millantando la scoperta del cannocchiale e del microscopio, pubblicò nel 1646 le Novae Coelestium Terrestriumque Rerum Observationes, un libello dove presentò immagini delle fasce scorte sul disco di Giove, delle strane apparenze di Saturno e delle stelle della Via Lattea.