Realizzato nel 1819 sulla collina Miradois, nella zona di Capodimonte, la costruzione dell'osservatorio, che si avvalse della consulenza di F.Zuccari e di G.Pazzi, fu fortemente voluta da da Ferdinando I di Borbone per promuovere le attività scientifiche nella città; tale merito gli è riconosciuto da una dedica che si può leggere sul frontone dell'edificio.

La facciata dell'edificio è caratterizzata da un pronao neoclassico esastilo e da finestre e aperture semicircolari mentre la struttura originaria presentava due ali coperte da due cupole argentate. Con l'ampliamento avvenuto durante il nostro secolo sono stati aggiunti due brevi corpi. Su un ampio terrazzo semicircolare sono disposte tre cupole e gli strumenti di osservazione. Dal terrazzo si gode inoltre un incantevole panorama della città; questa splendida posizione aumenta il fascino dell'edificio.