В 1821 году адмиралом Алексеем Грейгом была основана морская обсерватория с целью обеспечения Черноморского флота временем, мореходными картами и обучения морских офицеров астрономическим методам ориентирования. Местом для строительства обсерватории была выбрана вершина Спасского кургана — самый высокий холм Николаева (52 м), а автором проекта главного здания был главный архитектор Черноморского адмиралтейства Фёдор Вунш.
Строительство обсерватории началось 28 мая 1821 года и проходило под контролем вице-адмирала А.С. Грейга. В этот день на Спасский курган пришли 70 рекрутов, и началась работа по разбивке фундаметра и доставке необходимых материалов.
Главный вход в здание решили обустроить на северной стороне холма. Над аудиторией архитектор спроектировал высокую ротонду с плоской крышей, в центре которой было сделано круглое отверстие для наблюдения за звездами.
Возле главной аудитории находится зал, где в 1832 году был установлен меридианный круг – работы известного механика Эртеля из Мюнхена. Меридианный круг и пассажный инструмент – главные инструменты астрономов, приборы были уникальны для того времени.
Во всем мире существуют всего только две такие обсерватории, выполняющие задачу определения положения небесных светил. Первая находится в Вашингтоне, вторая – в Николаеве.
Изначально, обсерватория имела название Морской обсерватории, которая на протяжении века снабжала черноморский флот картами. Тысячи штурманов учились здесь способам определения положения корабля по звездному небу. Николаевская обсерватория в регионе Черного моря имеет наиболее точную географическую широту и долготу, а также хорошо организованную Службу времени.
В 1912 году Морское ведомство передало обсерваторию главной экономической обсерватории России (Пулковской). Учреждение стало «сухопутным».
Предмет особой гордости николаевских астрономов - музей. Здесь сохранены уникальные астрономические инструменты: меридианный круг и переносной вертикальный круг фирмы Репсольда, коллекция астрономических часов XVIII-XIX вв., астрономические книги XVII-XIX столетий, более 80 других экспонатов.
