I 1817 overtok han ledelsen av kongedømmets stjerneobservatorier, med særlig oppdrag om å ferdigstille stjerneobservatoriet som kong Ferdinand siden 1807 og siden Joachim Murat hadde arbeidet for å opprette i Napoli. Arbeidet med dette observatoriet hadde Piazzi vært med på siden 1812. Capodimonte-observatoriet, som stod klart i 1818, ble med sine mange nyvinninger og løsninger av teknisk og arkitektonisk art prototype og modell for stjerneobservatoriene som senere kom til på 1800-tallet.