За своїм історичним корінням і традиціями Ватиканська обсерваторія є одним із найстаріших астрономічних інститутів світу
Першу згадку про обсерваторію можна простежити до заснування Папою Григорієм XIII комітету для вивчення наукових даних та наслідків реформи календаря, що відбулася у 1582 році.
До комітету входив отець Крістоф Клавіус, математик-єзуїт із Римського коледжу, який виклав та пояснив реформу.
З того часу і з певним ступенем наступності папство виявляло інтерес до астрономічних досліджень і підтримувало їх.
Насправді три ранні обсерваторії були засновані папством:
Ці ранні традиції обсерваторії досягли свого апогею в середині ХІХ століття, коли в Римському коледжі з'явився знаменитий єзуїт отець Анджело Секкі, який першим класифікував зірки за їхніми спектрами.
Взявши за основу ці багаті традиції і щоб протистояти давнім звинуваченням церкви у ворожому ставленні до науки, папа Лев XIII в 1891 офіційно заново заснував Specola Vaticana (Ватиканська обсерваторія) і розмістив її на схилі пагорба за куполом собору. Базиліка Святого Петра, але в 1930-х роках світлове забруднення почало суттєво заважати спостереженням.
Папа Пій XI пожертвував папський сад поруч зі своїм літнім будинком, Кастель-Гандольфо, для нового місця.
З 1981 року небо стало занадто яскравим для обсерваторії в Кастель-Гандольфо.
Сьогодні діюча Ватиканська обсерваторія є в Тусоні, штат Аризона, де у співпраці з Обсерваторією Стюарда, Ватикан побудував оптично-інфрачервоний телескоп (1,8 метра) на горі Грем. Роботи на ньому почалися у 1993 році.
Обсерваторія в Кастель-Гандольфо тепер використовується для проведення конференцій, зустрічей та адміністрації. Архіви також доступні для вчених, зацікавлених в історії науки.
Цікавою є задокументована астрономічна робота папи Григорія XIII у 1582 році.
У його час було помічено, що календар зміщується: весняне рівнодення, яке мало статися близько 21 березня, насправді відбувалося у календарну дату близько 10 березня.
Мотивація розслідування полягала в тому, щоб не допустити зміщення дати Великодня від пори року, коли він святкувався, коли його було запроваджено ранньою церквою.
Ретельне дослідження тривалості року призвело до поправки на 0,002%, оскільки їх виміри та розрахунки дали тривалість року у 365 днів, 5 годин, 49 хвилин та 12 секунд.
4 жовтня 1582 року папа Григорій вніс зміну, і наступного дня після 4-го стало 15 жовтня – прострочення на 11 днів.
Іншим країнам потрібен був деякий час, щоб прийняти цю зміну — деякі думали, що це була католицька спроба саботажу, — але зрештою вона була прийнята всюди.