Uluğ Bey’in en büyük eseri, Semerkand Medresesi inşasından kısa bir süre sonra Semerkant’ta yaptırdığı büyük rasathanedir ve dış görünümü gezel bir rasathanedir. Uluğ Bey Rasathanesi de denilen bu rasathane, Semerkant Medresesi’nde yapılan matematik ve astronomi çalışmalarını pratiğe uygulamak, sonuçlarını hazırlanacak bir eserle ilim dünyasına sunmak gayesiyle yapılmıştı.
Uluğ Bey, 1421’de yapımına başlanan rasathanenin inşası bittikten sonra, rasathane müdürlüğü görevini, Gıyaseddin Cemşid’e verdi. Bu gözlemevinde yapılan gözlemler, ancak on iki yılda bitirilebilmiştir. Önce Gıyaseddin Cemşid rasat ve hesaplama işlerini o idare ediyordu. Gıyaseddin 1429 yılında ölünce yerine Bursalı Kadızade Rumi görevlendirildi. Rumi’nin 1430 yılında ölümü üzerine rasathanenin müdürlüğüne, Kadızade’nin talebesi Ali Kuşçu getirildi.[1] Burada yapılan gözlemler üzerine Uluğ Bey, ünlü Zeycini düzenlemiş ve bitirmiştir. Zeyc Kürkanı veya Zeyc Cedit Sultanı adı verilen bu yıldız kataloğu eser, birkaç yüzyıl doğuda ve batıda faydalanılacak bir eser olmuştur.[2]
1449'da Uluğ Bey'in öldürülmesinden hemen sonra dindar fanatikler bu rasathaneyi yıktırtmışlardır.[3] Bu rasathanenin bulunduğu tepe mevki unutulmuş ve tepeye "40 Kızlar" adı verilen bir adak türbesi yaptırılmıştır.
1575'te Sultan III. Murat döneminde 1577 yılında Tophane sırtlarında bilim adamı Takiyüddin’in idaresi altında kurulan gözlemevi Uluğ Bey Rasathanesi'ni örnek almaktaydı. 1688-1743 döneminde Mihraçe II.Jai Singh'in Delhi, Ujjain, Mathura, Varanası ve Jaipur'da kurduğu "Jantar Mantar (Yantra Mantra)" adı verilen 5 rasathane de Uluğ Bey rasathanesini model olarak almıştır.
1908'de bir Rus bilgini olan V. L. Vyatkın bu rasathanenin tam mevkini bildiren kitabeyi bulmuş ve yapılan arkeolojik kazılar sonucu bu rasathanenin kalınıtıları tekrar ortaya çıkartılmıştır.
