東京大学附属東京天文台の時代は、一般公開時に第一赤道儀室の天体望遠鏡を用いて天体観望会を行ってきた。特別公開や特別観望会などでは、大赤道儀室の天体望遠鏡を用いて夜間観望会などを実施したこともある。国立天文台発足を記念して設置した、50cm社会教育用公開望遠鏡により、1996年4月から一般を対象とした天体観望会が実施されている。第2土曜日の前日の金曜日および第4土曜日の夜に開催され、主な観望対象は太陽系内の惑星やメシエ天体である。観望天体の解説の後、観望を行う。晴天時以外では解説のみ行われる。
三鷹キャンパスは、一部の施設について事前予約なしに見学が可能である。また、定期または不定期にキャンパス内の望遠鏡やデジタルシアターを用いた催しも行っている。国立天文台三鷹キャンパスには空き駐車スペースがないため、バスなどの公共交通機関を利用するよう要請している。但し、身体等に不自由などがあり、止むを得ない場合には自動車での来台も可能であり、入り口守衛所にて別途対応が行われている。
本キャンパスは総合研究大学院大学の研究教育施設であり、また敷地内には東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センターが同居している。他にも様々な大学院からの学生を特別共同利用研究員（受託大学院生）として受け入れている。
赤外線偏光観測により、太陽活動と磁場の関係を研究する目的で使用されている。また、太陽からの可視光線、彩層からのHα線、光球と彩層の磁場のという3種類のデータを同時に取得することができる。
1999年から観測運転を開始した。一辺300メートルのレーザー干渉計が設置されており、世界有数の大型レーザー干渉計施設。岐阜県神岡町で建設中の大型低温重力波望遠鏡「KAGRA」のための技術試験等に用いられている。
1982年に建設され、1984年から2000年まで観測に使用された。通称PMC（Photoelectric Meridian Circleの略）。1998年まで定常観測を行っていた。カール・ツァイス社製。受光部に光電子増倍管を使用しており、天体の位置を高精度で観測可能。子午環本体の姿勢は1/100秒角という高精度で保たれている。有効口径は190mm、焦点距離は2576mm。観測波長は550nm、限界等級は12等。恒星位置を0.1秒の精度で決定できる。精密な観測を目的としているため、子午環儀の南北に温度及び風向観測搭を設置し、補正なども行える。2007年に自動光電子午環が一般公開され、2008年には建物自体を天文機器資料館として公開した。
子午儀は1903年にフランスのP. ゴーチェ社により製作され、東京天文台が当時の約2万円（現在の約4億円）で購入、麻布で試験的に利用されていた。その後、天文台の移転に伴い1924年に子午環室が建設され、1926年三鷹に設置される。鉄筋コンクリート造の平屋建、建築面積は129平方メートル。観測時には屋根の中央が開く。移転のために梱包保管されていたため、1923年の関東大震災の被害を免れた。震災で大破した口径14.3cmレプソルド子午環を引き継ぐ形で、自動光電子午環の設置される1982年まで運用された。1992年にCCDマイクロメータを装備して再び活用され、2000年までクェーサー等微光天体の精密位置観測を行った。有効口径は20cm、焦点距離は310cm。測定部には眼視観測マイクロメータとCCDマイクロメータの両方を備えている。2014年4月に登録有形文化財に登録された。
「イル・ド・フランス」には「大西洋のセント・バーナード」という異名もあった。これは同船が数多くの海上救難を行ったことに由来するもので、1932年に船客を見送りに来た民間機が同船付近で墜落したのを救助したのを皮切りに、1951年には機関室浸水で漂流していた英貨物船「チェズウィック」をエスコート、1953年には荒天で沈没した英貨物船「グリーンヴィル」の乗員26名中24名を救助、1958年にはスウェーデン客船「クングスホルム」で病気の船客に吸入させる酸素が不足したのに対して補給を行い、その2週間後にはオランダ貨物船「ソェスダイク」の乗員が虫垂炎になったのを引き取って、船客の外科医の執刀によって手術を行った。開腹したところ、既に虫垂穿孔から腹膜炎を来しており、本船で手術が行えなければ致命的になりうる状況であった。さらにその10日後には、リベリア船籍の貨物船から喘息の乗員を引き取り、船医が治療を行っている。様々な救助実績のなかで最も有名なのが、1956年7月25日「アンドレア・ドーリア」遭難事件への対応である。この航海で専任船長休暇から代理の任にあったラウル・ド・ボーディアン男爵は復航ニューヨーク出帆からしばらくのち遭難信号の一報を受け無線室に追加情報の収集を命じたが「アンドレア・ドーリア」の応答は無く、追ってもう一方の事故当事者「m.v.ストックホルム」とのコンタクトで半信半疑のままただちに復路を中断し反転、救助活動に向かった。この事件では衝突の直接犠牲者を除き1660名の生存者が救助されたが、このうち、本船は754名（船客576名、乗員178名）を収容している。事故発生時「アンドレア・ドーリア」の船長以下乗組員は被害状況をすみやかに把握し整然と避難誘導を進め、また事故発生時の濃霧から救難作業中好転した気象条件と「アンドレア・ドーリア」の救難信号に応答した船舶6隻の密接な連携から、この事件は海難救助の好例の一つとされる。また巨大な「イル・ド・フランス」の存在は遭難者に安心感をもたらし、疲労や衰弱に対して熟練した救難介護経験が発揮された。この救助活動は世界中から賞賛を受け、その功績によって勇敢な船への授賞を受けている。非アメリカ船籍の船としては異例なことであった。