Samarqandni chinakam ochiq osmon ostidagi muzey deyishlari bejiz emas. Samarqanddagi Ulug‘bek rasadxonasi shaharning ilm-fan va madaniy rivojining eng yorqin dalilidir. Rasadxona asoschisi, Temurning nabirasi Muhammad Tarag‘ay Ulug‘bek bobosi vafotidan 11 yil avval, 1394 yilda tug‘ilgan. Ulug‘bek yoshligidan matematikaga qiziqib, bobosi bilan birga Sultoniyaga, Marog‘aga borib, u yerda Marog‘a rasadxonasini ko‘rgani bo‘lajak podshohning astronomiyaga qiziqishini kuchaytirishga turtki bo‘lgan bo‘lishi mumkin. Samarqandda XV asrning birinchi yarmida Ulug‘bek atrofida ko‘zga ko‘ringan astronom va matematiklarni birlashtirgan butun bir ilmiy maktab vujudga keldi.
4 yil davom etgan mahobatli inshootning qurilishi 1424-yilda boshlangan. Rasadxona Ko'hak tepaligida qurilgan. Ulug‘bek bu ulug‘vor loyihada ishtirok etayotgan ustalar boshiga ustozi Rumiyni qo‘ydi. Uch qavatli bino silindr shakliga ega bo'lib, diametri kamida 46 va balandligi 30 metr edi. U yorqin plitkalar bilan bezatilgan edi. Katta ochiq joyning bunday hajmlari samoviy jismlarning harakatini o'lchaydigan o'sha vaqtlar uchun eng aniq sekstantni (40 m dan bir oz ko'proq) joylashtirishga imkon berdi.
Bu yerda yulduzlarning butun manzarasini kuzatish mumkin boʻlgan. Rasadxona o‘sha davrda eng yaxshi va ilg‘or asboblar bilan jihozlangan edi. Ulug'bekning ko'p sonli astronomik jadvallari orasida 1018 yulduzdan iborat yulduzli osmon katalogi boʻlgan “Ziji Koʻragoniy” katta qiziqish uyg'otadi. Yulduzli yilning uzunligini Ulug‘bek 365 kun, 6 soat, 10 daqiqa, 8 soniya deb belgilagan. O'sha davrning asboblari va bilimlari uchun bu misli ko'rilmagan aniq natija edi. Ulug‘bekning yulduzlar katalogi 1648-yilda Angliyaning eng qadimgi fan va madaniyat markazlaridan biri bo‘lgan Oksfordda nashr etilganidan so‘ng Yevropa astronomlariga ma’lum bo‘ldi.
1964 yilda rasadxona joylashgan joy yaqinida Ulugʻbek memorial muzeyi ochildi. Eksponatlar orasida qazishma joylaridan olingan fotosuratlar va hukmdor hayotining ayrim davrlarini aks ettiruvchi freskalarning parchalari, astronomlar tomonidan qo‘llanilgan asboblar va tadqiqot joyidan topilgan boshqa ashyolar mavjud.