La construcción comenzó en 1883 y fue habilitado en 1888. El proyecto estuvo a cargo de Pedro Benoit, y es de estilo neorrenacentista alemán. En parís se adquirieron los instrumentos necesarios. En los años posteriores a su inauguración el observatorio continuó con el acondicionamiento de instalaciones e incorporación de material de estudio, llegando a ocupar así uno de los lugares de importancia en el país y en Sudamérica.
Posee varias cúpulas giratorias desde donde se observan los fenómenos celestes, a través de diferentes telescopios. El Telescopio Gran Ecuatorial Gautier con que cuenta el Observatorio platense fue el último gran instrumento adquirido por el Centro de Observación, y tiene cualidades tan particulares que durante muchos años los convirtieron en el telescopio más grande del Hemisferio Sur. El Gran Ecuatorial está complementado con otro telescopio de tipo reflector. La cúpula del Observatorio tiene un tamaño de unos 15 metros de diámetro y una altura de unos 26 metros. Su sistema mecánico de rotación y abertura fue construido en Francia a fines del siglo XIX.
En la actualidad, el Centro de Observación posee un importante Museo Astronómico, el cual fue inaugurado recientemente contando, entre otros objetos de valor, con instrumental científico de principios de siglo XX, textos del 1500 y la primera edición de “Principia Mathematica”, de Isaac Newton.