Đây là một trong hai Đài thiên văn được đầu tư xây dựng trong khuôn khổ dự án của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam.  Đài thiên văn thứ hai đang được xây dựng tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội), dự kiến đi vào hoạt động vào năm 2018.

Đài thiên văn Nha Trang bao gồm một phòng trưng bày vũ trụ diện tích 200m2 và một nhà chiếu hình vũ trụ 60 chỗ ngồi. Trong đó, nhà chiếu được thiết kế như một rạp chiếu phim với màn hình dạng mái vòm. Những hình ảnh cũng như những thước phim sẽ được trình chiếu lên mái vòm bởi hệ thống 6 máy chiếu có độ phân giải cao mang lại hiệu ứng 3D chân thực về bầu trời và các vì sao; cung cấp những kiến thức về thiên văn học, giải thích một số hiện tượng thiên văn như sự phân định các mùa trong năm; sự thay đổi vị trí các thiên thể trên bầu trời; các hiện tượng quen thuộc như nhật thực, nguyệt thực… 

Đặc biệt, tại Đài có một kính thiên văn quang học hiện đại bậc nhất hiện nay, có thể giúp quan sát được những sao biến quang, từ đó thực hiện nghiên cứu khí quyển (bề dầy, mây, mù); đo phổ vạch của các sao, tốc độ quay và độ lớn từ trường trên bề mặt sao; đo vận tốc xuyên tâm của sao chủ để tìm kiếm ngoại hành tinh; đo tốc độ quay của một số hành tinh. 

Hiện Đài thiên văn Nha Trang có nhiệm vụ nghiên cứu về Vật lý thiên văn quang học và phổ biến kiến thức về khoa học vũ trụ tới cộng đồng; hỗ trợ đào tạo, giảng dạy và nâng cao chất lượng nhân lực trong lĩnh vực vật lý thiên văn và vũ trụ; hợp tác nghiên cứu với các nhóm nghiên cứu cùng lĩnh vực ở trong và ngoài nước. Dự kiến, đài thiên văn Nha Trang sẽ mở cửa đón khách tham quan vào cuối tháng 9 năm 2017.