Среди исторических памятников Самарканда особое место занимает обсерватория, сооруженная Улугбеком в 1428-1429 годах на одном из холмов на возвышенностях Кухак, у подножия Чупан-ата. По словам Бабура, лично видевшего обсерваторию, это было трехэтажное покрытое прекрасными изразцами здание круглой формы диаметром более 46 м и высотою не менее 30 метров. В главном зале помещался громадный инструмент для наблюдения за Солнцем, Луной и другими светилами небесного свода. Обсерватория была для своего времени уникальным сооружением.
Основой обсерватории являлся гигантский угломер (вертикальный круг), радиус окружности которого равнялся 40,212 метра, а длина самой дуги составляла 63 метра. Главный инструмент - секстант - был ориентирован с поразительной точностью по линии меридиана с юга на север.
Научный труд Улугбека «Новые астрономические таблицы» содержит обширное введение (теорию) и собственно таблицы, составленные по наблюдениям, произведенным Улугбеком в обсерватории. Во введении изложены принятые у различных восточных народов способы летоисчисления, вопросы практической астрономии, теория планет и астрология.
Среди многочисленных астрономических таблиц в труде Улугбека большой интерес представляет таблица географических координат 683 различных населенных пунктов стран мира. Звездный каталог Улугбека состоит из 1018 звезд, расположенных по созвездиям. Каждая звезда имеет номер, кратко описано ее положение в созвездии. Некоторые астрономические величины были определены Улугбеком с большой точностью. Продолжительность звездного года Улугбека определена в 365 дней 6 часов 10 минут 8 секунд. Действительная величина года, по Ньюкомбу (1900 г.) равна 365 дням 6 часам 9 минутам 6 секунд.
После убийства Улугбека (1449 г.) обсерватория была обречена на разрушение. Уже в XVI в. она превратилась в груду развалин. Долгое время точное местонахождение обсерватории оставалось неизвестным. Лишь в 1908 г. В. Л. Вяткину удалось обнаружить ее остатки благодаря документу XVII в., дававшему определенные указания о месте расположения обсерватории.
