O Observatório Nacional foi criado pelo decreto s/n de 15/10/1827, com o nome de Observatório Astronômico. Em 22/06/1846, o decreto n. 457 atribuiu a ele a pesquisa científica e suas aplicações nos domínios da astronomia, astrofísica e geofísica e o ensino de cálculos geodésicos aos alunos da Escola Militar e da Academia de Marinha, mudando o seu nome para Imperial Observatório do Rio de Janeiro. Este decreto o colocou na estrutura da Escola Militar, sujeito ao Ministro e Secretário de Estado dos Negócios da Guerra. O decreto n. 8152, de 25/06/1881, forneceu-lhe uma nova competência, tornando-o responsável pela formação de alunos que pudessem preencher os lugares de astrônomos do Observatório. O decreto n. 9, de 21/11/1889, suprimiu o Imperial do nome do Observatório. Com o decreto n. 7672, de 18/11/1909, passou a chamar-se Observatório Nacional. Desde a sua criação integrou a estrutura de vários ministérios: Império (1827-1846 e 1877-1889), da Guerra (1846-1877 e 1890-1896), do Interior (1889-1890), da Instrução Pública, Correios e Telégrafos (1890), da Indústria, Viação e Obras Públicas (1896-1909), da Agricultura, Indústria e Comércio (1909-1931) e da Educação e Saúde (1931-1976). Desde 1976 está subordinado ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).