10 августа 1675 года в восточном предместье Лондона, на Гринвичском холме был заложен первый камень в основание фундамента здания, которое впоследствии стало точкой отсчета географической долготы. Строительство Гринвичской обсерватории началось по приказу английского короля Карла II Стюарта.
В семнадцатом столетии главной проблемой морской навигации было определение долготы в открытом море. В принципе, долготу можно было определить на основании наблюдений положения Луны, и Карл II в декабре 1674 года основал Королевскую комиссию для рассмотрения этой идеи. Комиссия обсудила письмо астронома Джона Флемстида, который указал на практические трудности решения этой задачи. Замечания астронома не остались без монаршего внимания и король поручил решение проблемы самому Флемстиду, назначив его первым Королевским астрономом. Под его руководством создавались таблицы движения Луны, каталог положений около 3 тысяч наиболее ярких звезд, велись астрометрические наблюдения.
Место для новой Королевской обсерватории в Гринвичском парке было предложено Кристофером Реном. 10 августа 1675 года был заложен первый камень в основание фундамента Гринвичской обсерватории. На протяжении всей своей истории астрономии Гринвичская обсерватория играла важную роль не только с научной точки зрения, но и как символ. Поэтому Вашингтонская конференция 1884 года приняла меридиан, проходящий через Гринвич, за точку отсчета географической долготы. Нулевой мередиан проходил через установленный в обсерватории меридианный круг Джорджа Эйри.
В XX столетии направление работ обсерватории изменилось: больше внимания стало уделяться астрофизике. Трудности наблюдения неба в ярко освещенном Лондоне привели к тому, что в 1948 году обсерваторию перевели в Замок Хeрстмонсо в графстве Сассекс. К началу 1970-х годов стало ясно, что в Англии вообще нет мест, где можно было бы проводить современные наблюдения, и было принято решение перенести всю наблюдательную работу в Ла-Пальма на Канарских Островах. В 1990 году администрация обсерватории была перемещена в Кембридж.