Wielki Teleskop Milimetrowy (hiszp. Gran Telescopio Milimétrico GTM) – największy i najbardziej czuły (w swoim zakresie częstotliwości) radioteleskop o pojedynczej czaszy na świecie, zbudowany do obserwacji fal radiowych o długości od 0,85 do 4 mm. Posiada aktywną powierzchnię o średnicy 50 m (obecnie 32 m.) i 1960 m² powierzchni czaszy.. Znajduje się w stanie Puebla na szczycie wygasłego wulkanu Sierra Negra – szóstego pod względem wysokości szczytu Meksyku, na wysokości 4600 m n.p.m..
Jego budowa została rozpoczęta w 2001 i kosztowała 116 mln dolarów. W grudniu 2012 teleskop był ukończony w 95%, a antena działała w 85%. Do ukończenia teleskopu (pierścienie czwarty i piąty, potrzebne urządzenia oraz ich konserwację) szacuje się zapotrzebowanie na ok. 100 mln peso. Projekt GTM był współfinansowany przez Meksyk oraz Stany Zjednoczone, a 85% budowy wykonała strona meksykańska.
Instytucjami odpowiedzialnymi za prowadzenie badań są INAOE (hiszp. Instituto de Astrofísica, Óptica y Electrónica – National Institute of Astrophysics, Optics and Electronics, Meksyk) i University of Massachusetts Amherst (Stany Zjednoczone).
Dyrektorami projektu są David Hughes (Meksyk), członek Meksykańskiej Akademii Nauk (hiszp.