Экспонаты коллекции музея отражают историю развития российской астрономии XIX-XX веков. Музей расположен в Круглом и Меридианном залах Главного здания обсерватории.
Первый музей Пулковской обсерватории («Музей старинных инструментов») был основан ещё в 1884 году и включал более 100 астрономических инструментов XVIII-XIX веков. Однако в годы Великой Отечественной войны многие экспонаты музея погибли. Настоящий музей и его экспозиция были заново возрождены уже в послевоенное время в 1967 году.
Сегодня посетители могут ознакомиться с уникальными экспонатами музея — геодезическими инструментами, измерительной и вычислительной техникой, с оптикой крупнейших телескопов XIX-XX веков, собранием астрономических часов, портретами астрономов и ученых прошлых веков; увидеть центр Круглого зала, через который проходит знаменитый Пулковский меридиан.
