Бюраканская обсерватория была основана в 1946 году по инициативе на то время член-корреспондента АН СССР Виктора Амазасповича Амбарцумяна, впоследствии долгое время бывшего её директором.
Строительство комплекса началось весной 1946 года под руководством Самвела Сафаряна. В год основания обсерватории был создан журнал «Сообщения Бюраканской обсерватории». Обсерватория получила ряд небольших инструментов, с помощью которых начались исследования молодых звёзд.
Первые инструменты 1951 — 5-дюймовый двойной астрограф 1952 — 8/12-дюйма камера Шмидта 1953 — 10-дюймовый телескоп-спектрограф 1953 — небулярный телескоп 1960—102 см камера Шмидта — изготовлена в 1944 году, бывший подарок Муссолини от Гитлера, с целью создания обсерватории в Италии
На данный момент обсерватория располагает пятью инструментами. Крупнейшими телескопами являются построенный в 1976 году 2,64-метровый рефлекторный телескоп с ситалловым зеркалом (установлено в 1984 году, предыдущее зеркало передано телескопу «РОТ-54/2.6») и 1-метровый телескоп Шмидта — самый крупный телескоп Шмидта в СССР, один из крупнейших в мире среди телескопов Шмидта. Другие инструменты — 53-сантиметровый телескоп системы супершмидт