バチカン天文台
1942年には、バルベリーニ荘 (伊: Villa Barberini) に新設されたドームへカルト・デュ・シエル望遠鏡が移設された。1957年には、バルベリーニ荘に追加で建設されたドームにシュミット式望遠鏡が納入され、1962年から観測が開始された。
1970年代に入ると、カステル・ガンドルフォでも光害の影響が顕著となり、代替となる観測施設が必要となった。1978年に、カタリナ天文台(英語版)の台長を務めたこともあるジョージ・コイン(英語版)神父がバチカン天文台長に就任すると、1980年にアメリカアリゾナ州ツーソンにあるアリゾナ大学スチュワード天文台内にバチカン天文台研究グループ (Vatican Observatory Research Group, VORG) が置かれることとなった。さらに1987年には、スチュワード天文台と共同で、グレアム山国際天文台の敷地内にバチカン新技術望遠鏡(英語版) (Vatican Advanced Technology Telescope, VATT) の建設を始めた。この望遠鏡施設の建設に当たっては民間から支援による資金調達も必要となったため、新たにバチカン天文台財団が設立された。1993年にVATTが完成し、MACHOの探索など最新天文学の研究に活用されている。
19世紀後半、バチカン天文台は、世界のトップレベルの天文機関が共同作業で製作に当たった「カルト・デュ・シエル(英語版) (仏: Carte du Ciel)」と「天体写真カタログ (Astrographic Catalogue)」のプロジェクトに参加した。デンツァは、1894年にこの世を去るまで、バチカンでこのプロジェクトを主導した。デンツァの死後、バチカン天文台でのプロジェクトは一時頓挫したが、1906年にピウス10世に請われて台長となったヨハン・ハーゲンによって事業が再立ち上げされた。ハーゲンから招かれたSuore di Maria Bambina の修道女Emilia Ponzoni、Regina Colombo、Concetta Finardi、Luigia Panceriの4名は、毎夜星の位置の読み取りと記録を行い、1910年から1921年にかけて481,215個もの星の位置を特定させた。
20世紀に入り、ローマ市街の街明かりが観測に悪影響を及ぼすようになったことから、教皇ピウス11世は、天文台をローマから25kmほど離れたアルバン丘陵の町、カステル・ガンドルフォにある教皇庁の夏の離宮ガンドルフォ城に移設した。ガンドルフォ城には、ツァイス製屈折望遠鏡を収容する8.5 m回転式ドームと、分光器を備えたダブルアストログラフ(天体写真儀)を収容する8 mのドームが建設されることとなり、1932年に建設開始され、1935年に完成した。