Главная астрономическая обсерватория на Пулковских высотах была торжественно открыта в присутствии иностранных послов и почетных гостей 19 августа 1839 г.
Строительством и ее оснащением занимался академик с немецкими корнями Фридрих Георг Вильгельм Струве, а в России - Василий Яковлевич Струве, ставший затем и ее первым директором, и руководивший обсерваторией до 1861 года.

Строительство новой обсерватории было вызвано не презентабельностью уже имевшейся академической обсерватории, расположенной в черте города Петербурга. Решение о строительстве новой обсерватории было принято в 1827 г. Комиссия под руководством адмирала Грейга и в составе Струве, Паррота и Фуса разработали новый проект.
Император Николай I одобрил место строительства и проект и Указом от 1834 г. передал Петербургской Академии земельный участок для строительства обсерватории в 19 км южнее города на Пулковской гряде.

Главными условиями при выборе места были достаточная чистота неба, удаленность от города и отсутствие подсветки огнями, особенно южной части.

Архитектурный комплекс создал Александр Брюллов. Работы по ориентированию зданий на местности велись под руководством астронома Егора Фуса.

Струве в период строительства думал об оснащении обсерватории. В Англии и Германии по его заказу были изготовлены астрономические инструменты по новейшим технологиям, что позволило Пулковской обсерватории стать на тот момент самой крупной и хорошо оснащенной.

Деятельность Пулковской обсерватории охватывала многие сферы деятельности и научных исследований в области астрономии и астрометрии, звездной динамики и эволюции звезд, в солнечно-земных связях и т.д.

В военные годы Пулковская обсерватория очень сильно пострадала. От зданий остались руины, парк был полностью уничтожен, потому что линия фронта находилась буквально в полутора километрах, и вся территория подвергалась регулярным бомбардировкам и артобстрелам. Из инструментов удалось спасти лишь некоторые - небольших и средних размеров, которые были вывезены в академические подвалы.

Обсерваторию удалось отстроить заново и оснастить новыми инструментами через девять послевоенных лет.

В музее, созданном при Пулковской Обсерватории, можно увидеть много инструментов, с помощью которых проводили первые наблюдения и производились научные открытия, а также сохранившиеся антикварные телескопы