El Observatorio Astronómico Nacional (OAN) nace en 1867 en el Palacio Nacional, posteriormente cambia de sitio y se inaugura el 5 de mayo de 1878 en el Castillo de Chapultepec. Más tarde se busca otra sede en la antigua villa de Tacubaya, donde se reinaugura en 1908.

Hubo varios intentos de fundar un observatorio astronómico en México desde mediados del siglo XIX, en 1878 se logró el objetivo. Posteriormente, México comenzó a tener más  participación en proyectos astronómicos de relevancia internacional, como la observación del tránsito de Venus, encabezada por  Francisco Díaz Covarrubias.

                En 1929 el OAN se incorporó a la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Un año antes había cumplido 50 años. Con motivo de esta celebración Joaquin Gallo Monterrubio, encargado del OAN, publicó en el anuario de ese año el artículo El Observatorio Astronómico N. De Tacubaya en su Quincuagésimo Aniversario, donde expuso los logros y desafíos para arrancar la investigación astronómica en el país.

 En 1929  el Presidente Emilio Portes Gil promulgó la Ley Orgánica de la UNAM. En ella, además de las precisiones sobre la autonomía universitaria, enlistó algunas de las instituciones que actualmente resguarda la Universidad: el Observatorio Astronómico Nacional, La Biblioteca Nacional y los Institutos de Biología y Geología.

                En este mismo año, Guillermo Haro comenzó funciones como director del Observatorio Astronómico Nacional, al mismo tiempo dirigió el Observatorio Astrofísico de Tonantzintla, inaugurado en 1942 por iniciativa del diplomático Luis Enrique Erro.

                En 1967 se fundó el Instituto de Astronomía de la UNAM, el cual resguarda desde sus inicios el OAN. En 1971 dieron inicio las actividades profesionales en el sitio con la instalación de los telescopios de 1.5 metros y el de 84 cm. En 1979 se inauguró el telescopio de 2.12 metros.

En 1983 el OAN desarrolló el Mepsicrón, un detector de alcances tecnológicos muy avanzados para la época. Aún se emplea en el telescopio de 2.12 m con uno de sus espectrógrafos.

El OAN-SPM forma parte del Programa de Laboratorios Nacionales del entonces Consejo Nacional de Ciencias y Tecnología (Conacyt) y participó en los proyectos de Laboratorios Nacionales LN-232649 en 2014, LN-260369 en 2015 y LN-271117 en 2016. También recibió apoyos a través del proyecto 122736 Laboratorio de Astrofísica en San Pedro Mártir, B.C 2010-2013.

Como parte de una estrategia global de liderazgo de la UNAM y el INAOE se desarrollan proyectos de infraestructura científica en el Parque Nacional Pico de Orizaba en Puebla, y el Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir con socios internacionales en los Estados Unidos, Taiwán y España.

El Programa San Pedro Mártir Telescope (SPMT) está diseñado para realizar ciencia de frontera en múltiples ramas de la astrofísica contemporánea, tanto en las que México ha destacado históricamente, como en las áreas necesarias para el siglo XXI. Destacan trabajos como el levantamiento de catastros de todo el cielo y el manejo e interpretación de los datos que resulte de ello.

Entre los beneficios que se esperan tener destacan: Desarrollo de un laboratorio astrofísico binacional México- Estados Unidos; Contribuir al desarrollo de la ingeniería y manifactura nacionales; creación de fuentes de empleo y recursos humanos altamente capacitados; contribuir a la preservación y difusión del Parque Nacional San Pedro Mártir.

Por otro lado, el proyecto TAOS-I Transneptunian Automated Occultation Survey (Censo Automatizado de Ocultaciones Transneptunianas) fue construido como un prototipo que opera cuatro telescopios de 50 cm de diámetro en el observatorio Lu-Lin en Taiwán. Aun cuando la altura y oscuridad del cielo de Lu-Lin es comparable a la de otros observatorios (Kitt Peak), el clima es bastante desfavorable, y sólo se cuenta con alrededor de 100 noches despejadas al año.

                El proyecto se encuentra en operación desde 2005 e inició observaciones inicialmente con tres telescopios. En agosto de 2008, se agregó el cuarto telescopio al proyecto, gracias a ello ha sido posible recolectar más de 27 mil millones de mediciones fotométricas.

                TAOS-II es la segunda fase del proyecto, cuyo objetivo es detectar objetos pequeños (de menos de 1 km de diámetro) en la periferia del Sistema Solar, más allá de la órbita de Neptuno.  Existen más de 1,000 objetos transneptunianos detectados hasta ahora (TNO's, por sus siglas en inglés), con diámetros superiores a los 100 km aproximadamente. Estos cuerpos se encuentran en el límite de detección de los grandes telescopios. Es por esta razón la observación directa de objetos menores a los 100 km es imposible actualmente. Cabe destacar que TAOS II fue sometido a un Estudio de Impacto Ambiental a través de la (SEMARNAT), el cual fue aprobado por la instancia gubernamental.

                En 2024 el OAN implementó el telescopio robótico COLIBRÍ, cuyo espejo principal es de 1.3 metros. Su diseño responde de manera automatizada a las alertas que recibe del satélite franco-chino SVOM al detectar destellos de rayos gamma, las explosiones más energéticas del universo. La implementación de COLIBRÍ responde a una colaboración franco-mexicana. En México participan el Instituto de Astronomía de la UNAM, con apoyo del entonces Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT), mientras que en Francia el grupo incluye al Consejo Nacional para la Investigación Científica, al Centro Nacional para los Estudios Espaciales, y a las Universidades de Aix-Marseille, Toulouse y Alpes-Grenoble.

Cabe destacar que la comunidad científica astronómica mexicana apoya los diversos proyectos del OAN-SPM, ya que los considera de importancia para el desarrollo de la astronomía  en México.