O início das atividades do Observatório Nacional é anterior a sua data de criação, em 1827, criado em 15 de outubro de 1827. Desde 1730, já eram realizadas observações regulares de astronomia, meteorologia e magnetismo terrestre no Morro do Castelo, na cidade do Rio de Janeiro. Com a vinda da família real para o Brasil, em 1808, o acervo com as pesquisas da época foi transferido para a Academia Real Militar. Dezenove anos depois, D. Pedro I determinou a criação do ON que herdaria o acervo.
Entre os motivos para sua criação, estava a necessidade de informar a hora aos capitães das embarcações que chegavam ao porto do Rio de Janeiro, que era um dos mais frequentados na época, para que pudessem regular seus cronômetros e seguir viagem.
Por volta de 1850, a instituição foi instalada em uma antiga igreja localizada no alto do Morro do Castelo, onde permaneceu até o final de 1920. Embora o Serviço da Hora, responsável pela geração, conservação e disseminação da Hora Legal Brasileira, exista desde a criação da instituição, somente com sua instalação no Morro do Castelo foi possível colocá-lo em prática.
Como o prédio do Morro do Castelo estava em péssimas condições, a sede foi transferida para o Morro de São Januário, em São Cristóvão. Devido a poluição luminosa e atmosférica do local, que dificultou a observação do céu para a realização de pesquisas, alguns serviços da instituição foram transferidos.
Contudo, o Serviço da Hora continua sendo realizado na sede em São Cristóvão. Atualmente, o serviço é realizado no prédio Carlos Lacombe utilizando instrumentos modernos e adequados ao padrão atual de geração e disseminação da hora.
De lá para cá, o ON acumula preciosa história abrangendo as áreas de Astronomia, Geofísica e Metrologia em Tempo e Frequência.
A Metrologia em Tempo e Frequência é responsabilidade da Divisão Serviço da Hora, que há mais de um século e meio é legalmente responsável por gerar, manter e disseminar a Hora Legal Brasileira e desempenha a função de Laboratório Primário de Tempo e Frequência (LPTF) por designação do INMETRO.
O uso da Hora Legal no Brasil foi oficialmente criada em 18 de junho de 1913 pela Lei nº 2.784. E aprovada através do Decreto nº 10.546 de 5 de novembro de 1913, que regulamenta a execução da Lei n. 2.784 de 18 de junho de 1913, sobre a Hora Legal no Brasil.
Documento produzido por Lélio Gama sobre o estudo do Cálculo do nascer e o ocaso da Lua no Rio de Janeiro (Nascimento e o Ocaso da Lua são geralmente definidos como o instante em que o limbo superior da Lua toca no horizonte do observador). Rio de Janeiro, sem data. Arquivo Histórico do Observatório Nacional/Acervo MAST.
Documento produzido por Lélio Gama sobre o estudo do Cálculo do nascer e o ocaso da Lua no Rio de Janeiro (Nascimento e o Ocaso da Lua são geralmente definidos como o instante em que o limbo superior da Lua toca no horizonte do observador). Rio de Janeiro, sem data. Arquivo Histórico do Observatório Nacional/Acervo MAST.