To Αστεροσκοπείο βρίσκεται στον λόφο της Πεντέλης και χτίστηκε την δεκαετία του '50. Αποτελεί τμήμα του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.

Το Αστεροσκοπείο στεγάζει ένα από τα σπουδαιότερα τηλεσκόπια του περασμένου αιώνα, το διοπτρικό τηλεσκόπιο Thomas Cooke διαμέτρου 63 cm, που κατασκευάστηκε το 1869 για τον R.S. Newall. Όταν κατασκευάστηκε ήταν το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο της εποχής του. Το 1890 έγινε δωρεά στο Αστεροσκοπείο του Πανεπιστημίου Cambridge, ενώ το 1955 το Πανεπιστήμιο του  Cambridge το δωρίζει με τη σειρά του στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών. Τελικά, το 1959 το τηλεσκόπιο εγκαθίσταται στην Πεντέλη.