Aunque recientemente, se han actualizado todos los instrumentos del Tololo, equipándolos con cámaras CCD y sistemas de control computacional, el observatorio ha recibido su mayor estímulo modernizador, con la instalación de los telescopios Géminis Sur y SOAR en la cercana cumbre de Cerro Pachón. El Géminis Sur es un moderno instrumento, con un espejo de 8,2 metros que se encuentra entre los mayores del mundo. El telescopio Géminis Sur fue inaugurado el 18 de enero del 2002, en Cerro Pachón, una cumbre cercana a cerro Tololo. Es un proyecto internacional, donde Chile por primera vez aporta fondos, un 5% del costo, unos $ 8.500.000.- dolares. A cambio de tiempo de observación en el Gémini Norte, el gemelo de este telescopio ubicado en Mauna Kea, Hawaii.
Es un telescopio de 8,2 m. con un espejo semejante a los del VLT de Paranal. Sus instrumentos se alojan en el foco Sassegrain, tras el espejo principal.
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