Этот музей был основан в 1964 году во имя Мирзо Улугбека, известного сына великого узбекского народа, уникального ученого и государственного деятеля, внесшего неоценимый вклад в развитие мировой науки.
По инициативе Первого Президента Республики Узбекистан И.А. Каримова музей был реорганизован в 2010 году в новом здании.
При входе в комплекс с запада мы сталкиваемся с изображением на троне ученого и государственного деятеля Мирзо Улугбека. Статуя была создана народным художником Узбекистана Равшаном Миртожиевым. Панно «Звездное небо», на котором изображены солнце и девять планет позади статуи, - работа сотрудников Главного управления охраны и защиты культурного наследия Министерства культуры и спорта Республики Узбекистан и частного предприятия Рахмонова. Его осуществил руководитель Самаркандской ремонтной компании Бахрилло Абдуллаев и его ученики.
Из нашей истории известно, что Мирзо Улугбек вступил на престол в 1409 году, и дальнейшее благоустройство города сделало его научным и культурным центром Мовароуннахра. Он пригласил в Самарканд самых передовых ученых в области математики и астрономии и приказал построить обсерваторию. В середине 1424-1428 годов на холме Кухак на реке Обирахмат на севере Самарканда была построена всемирно известная обсерватория. До этого научные наблюдения за катастрофой велись в медресе Улугбека, построенном в 1417-1420 годах (ныне площадь Регистан).
Обсерватория представляет собой большое трехэтажное здание цилиндрической формы высотой 30 м, имеющее гигантский квадрант радиусом 41 м. Южная часть квадранта находится под землей, а остальная часть находится на высоте 30 м над землей с северной стороны.
После смерти Мирзо Улугбека его научная работа продолжалась некоторое время, а позже обсерватория была разрушена. Даже местонахождение обсерватории определить было сложно. В 1908 году самаркандский краевед, археолог В. Л. Вяткина (широко известного как Воси ака) в сотрудничестве с самаркандским ученым Абу Саидом Махзумом, на основе исторического труда Бабура Мирзы «Бобурнома» и Абу Тахира Ходжи «Самария» и учредительного документа было определено местонахождение обсерватории. Раскопки проводились в 1908–1909 годах, что привлекло внимание ученых всего мира. Две параллельные мраморные луны с радиусом меридиана 41 м и кусок очень большого квадрата (приспособление) были найдены на глубине, где был вырезан кролик.
В 1946-1948 годах экспедиция Института истории и археологии Академии наук Узбекистана завершила раскопки.
По словам Бабура Мирзы, обсерватория представляла собой трехэтажное здание круглой формы, стены которого были покрыты загадочной плиткой Абдураззака Самарканди. описывает интерьер этого уникального памятника следующим образом: «Интерьер здания украшен уникальными в мире узорами, стены и потолки неба исчисляются в градусах, минутах, даже секундах, семь планет и« неподвижно »(фиксировано) земной шар, семь климатов, горы, пустыни, реки и океаны ».
О том, что обсерватория была построена в 1424-1428 годах, говорится в книге Абу Тахира «Самария».
В 1417 году Мирзо Улугбек пригласил астрономов обсудить планы астрономических таблиц и обсерваторий. Наблюдения начались в этом году и закончились 30 лет спустя, в 1447 году. Все планеты вращаются вокруг Солнца. На этом работа «Зиджи» была завершена. В обсерватории можно было проводить некоторые наблюдения невооруженным глазом, то есть без инструментов.
Квадрант обсерватории был 80 метров в диаметре и 63 метра в длину. Это был самый большой инструмент на Востоке, и Беруни также сообщил о квадранте большого диаметра (15 локтей).
К строительству были привлечены известные ученые того времени - астрономы, математики, архитекторы, в том числе Казизаде Руми, Гиесиддин Джамшид и Али Кушчи.
После смерти Мирзо Улугбека обсерватория работала несколько десятилетий под руководством Мухаммеда Али Кушчи и Мирама Чалаби.