Observationer af himmellegemerne er foregået langt tilbage i tiden, og aktiviteten har til tider været knyttet til religiøse ritualer, som gør det vanskeligt at udpege de tidligste observatorier. Eksempelvis er Stonehenge i England blevet tolket til at være konstrueret ud fra astronomiske observationer, men hvordan og i hvilket omfang der er blevet observeret kan ikke siges med sikkerhed.
I Danmark har fremtrædende astronomer opført egne observatorier:
Flybaserede observatorier som Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy har ligeledes tilvejebragt information om rummet, der kun vanskeligt har kunnet indsamles fra landbaserede observatorier.
