Під час проектування головної будівлі університету (нині "червоний" корпус на Володимирській вулиці) у 1833 році Вікентій Беретті збирався прикрасити її вежею для астрономічних спостережень. Але астроном та математик Василь Федоров, призначений тоді ж на посаду університетського викладача, пояснив, що так робити не можна. Усі прилади повинні стояти на окремих власних фундаментах, стіни будівлі мають бути орієнтовані точно по сторонах світу, потрібна особлива конструкція даху тощо, тобто для обсерваторії треба будувати окреме приміщення.
Ескіз проекту обсерваторії в головному корпусі Університету св. Володимира
Беретті досить швидко, вже 1839 року, виконав проект такої будівлі, який Федоров знов піддав нищівній критиці. Поки архітектор виправляв помилки, Федоров, вже призначений директором майбутньої обсерваторії, знайшов для неї місце на незаселеному пагорбі поблизу нинішньої Львівської площі. Цей пагорб з 1730-х років оточували земляні насипи — частина так званих "мініхових валів", які спорудив навколо Києва фельдмаршал Мініх для захисту від можливого турецького нападу. Перед зведенням обсерваторії насип знесли, але його фрагмент досі зберігся біля обсерваторного пагорба. Ба більше, це цілком може бути залишок давнішого, ще давньокиївського укріплення. Вочевидь, якісь знахідки під час будівництва спонукали декого з тогочасних києвознавців висунути гіпотезу, що гора, на якій стоїть обсерваторія — це згадана у літописі Олегова могила, де спочиває Віщий Олег, тоді як традиційно вважалося, що його поховано на Щекавиці. Від того часу і по сьогодні вчені так і не дійшли згоди з цього питання.
Первісний варіант креслень обсерваторії. 1840 рік
У розпалі будівництва Вікентій Беретті помер, і закінчував споруду його син Олександр. Навколо насадили дерева, щоб міський пил та сонячне світло не заважали спостереженням. Знайти та встановити необхідне обладнання Федорову допоміг його давній колега, директор Пулківської обсерваторії Василь Струве; він же забезпечив заклад пристойною науковою бібліотекою. Син професора Струве, Отто, встановив точну довготу обсерваторії, а сам Федоров за допомогою складних математичних розрахунків знайшов її широту. За сучасною координатною сіткою це 2° 2' 1" східної довготи та 50° 27' 12" північної широти, про що й сповіщає нещодавно встановлена меморіальна дошка на спостережному павільйоні обсерваторії. З легкої руки співробітників обсерваторії її вже назвали "Київським меридіаном" за аналогом з Грінвічським. Знаходять навіть якусь закономірність у тому, що точно по цьому меридіану прокладено Оболонський проспект, хоча, скоріш за все, це просто збіг обставин.
Павільйон рефрактора. 1896 рік
Олександрові Беретті не вдалося врахувати усі вимоги замовника, тому вже за кілька років обсерваторія потребувала серйозної реконструкції. Нею займалися майже 70 років усі наступники Федорова на директорській посаді — Андрій Шидловський, Митрофан Хандриков та Роберт Фогель. Зокрема, збудовано було окрему башту для телескопу-рефрактора, а обладнання накопичилося стільки, що з ним не було кому вправлятися. Це не дивно, адже лише за директорства (1901–1920) Фогеля, у 1913 році до штату обсерваторії включили посаду помічника — третю у розкладі після директора та сторожа.
Роберт Фогель
За радянської влади штат і обсяг досліджень збільшилися у багато разів; що ж до "надлишкового" обладнання, то воно, як і ще 20 000 експонатів, зараз демонструється у Музеї астрономічної обсерваторії.
Наукові співробітники та студенти КДУ ім. Шевченка спостерігають за штучним супутником Землі. 1958 рік
У XXI столітті київські астрономи, хоч і непрямо, долучилися до проекту світового масштабу. Метою космічної станції "Розетта", розробленої для дослідження комет, було обрано комету 67Р, відому й під власним іменем — комета Чурюмова-Герасименко. Комету 1969 року сфотографувала київська аспірантка Світлана Герасименко, а її науковий керівник Клим Чурюмов розпізнав на знімку новий астрономічний об'єкт. 2004 року відкривачів комети запросили на старт "Розетти"; після 10-річного польоту станція досягла мети, вперше у історії науки вийшла на кометну орбіту і два роки вела надзвичайно цінні дослідження за допомогою спускного модуля.
