1870-yilda Toshkent harbiy rahbariyati observatoriya qurish haqida qaror qabul qildi. 1872-yilda shahar tashqarisida mos joy topildi — Akqoʻrgʻon hududi. U yer egalaridan sotib olindi va tez orada teleskop binolari qurilishi boshlandi. 1873-yilda refraktor ishga tushdi — bu yil observatoriya tashkil etilgan yil hisoblanadi. 

Oʻsha paytda astronomiya xizmatining asosiy vazifasi harbiylarni aholi punktlari koordinatalari bilan aniq xaritalar bilan taʼminlash edi. Toshkentning musaffo osmoni ilmiy maqsadlarda samoviy jismlarni sifatli kuzatish imkonini ham berardi. 

1895-yilda meʼmor V. S. Geyntsʼelman teleskopning chiroyli binosini qurdi, u hozirgacha saqlanib qolgan. Observatoriya oʻrnida yangi park yaratish rejalarida bu tarixiy inshootni rekonstruksiya qilish koʻzda tutilgan. 

1880-yillarda observatoriya aniq vaqt manbai sifatida Toshkent qalʼasi bilan telefon simi orqali bogʻlangan edi. Har kuni roppa-rosa peshinda toʻp ovozi eshitilib, toshkentliklar shu boʻyicha vaqtlarini tekshirardilar. 

Aniq vaqtni aniqlash va saqlash mexanizmlari yer ostida chuqur joylashgan boʻlib, urush yillarida foydali boʻldi — Sovet Ittifoqining barcha observatoriyalari nemislar tomonidan bosib olingan hududda qolgan edi. Aniq vaqt signallari harbiylar, olimlar va sanoat harakatlarini muvofiqlashtirish uchun zarur edi. 

1966-yilda Toshkent observatoriyasi Oʻzbekiston Fanlar akademiyasining Astronomiya institutiga aylantirildi. 

Akqoʻrgʻon kanali oqib oʻtadigan Astronomiya instituti hududi hali ham chiroyli va manzarali. Hozirda bu yerda gulzor park tashkil etilmoqda.