El telescopi d’aquest nou observatori és un projecte conjunt entre la Reial Acadèmia de Ciències i Arts (Observatori Fabra) i el “Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando” (Cadis), centre científic de primera categoria internacional, el qual aporta el telescopi d’observació, càmera Baker-Nunn, que fou dissenyada per la NASA per al seguiment fotogràfic dels satèl·lits artificials i que és un instrument de gran qualitat mecànica i òptica.

Se l’ha sotmès a la indispensable modificació mecànica (per donar-li muntatge equatorial, adequat per a l’observació astronòmica) i s’ha procedit també a la modificació òptica (per adaptar-la a la fotografia digital CCD), aconseguint- se així un aparell d’excel·lents prestacions i que es podrà considerar únic. S’ha construït expressament el mòdul que la conté. I s’ha elaborat a la vegada el programari informàtic adequat per al funcionament remot i robòtic.

La instal·lació funcionarà, doncs, per control remot des de l’Observatori Fabra o des de San Fernando. El telescopi així constituït es denomina Telescopi Fabra-ROA al Montsec (TFRM).

Per la qualitat del cel i per les característiques del instrument s’espera arribar a magnituds estel·lars molt altes, entre 20 i 21, la qual cosa farà possible desenvolupar línies de treball molt modernes i de reconegut interès, com:

• Realitzar l’exploració sistemàtica de tot el cel visible des de Catalunya en tan sols 4 nits útils (Quick Daily Sky Survey) mitjançant la tècnica d’escombrada TDI, creant una base de dades actualitzada cada poc temps d’incalculable valor científic. Cal dir que serà l’únic telescopi del mon que utilitzi la tècnica TDI de manera sistemàtica i amb capacitat de cobrir tot el cel en tan curt espai de temps.

• Descobriment i seguiment de NEOs (Near Earth Objects), petits planetes que poden apropar-se molt a la Terra, amb possibilitat (encara que remota) de col·lisió. Actualment està en curs un programa internacional amb aquesta finalitat.

• Ampliar les determinacions astromètriques que ja duu a terme l’Observatori.

• Descobriment i seguiment de planetes transneptunians (molt llunyans).

• Detecció de planetes extrasolars.

• Observació d’explosions de raigs gamma (versió òptica), de noves i de supernoves.

• Observació de microquàsars.

• Detecció de satèl·lits artificials i de brossa espacial

És un ampli programa a realitzar en condicions particularment favorables i que ha rebut l’informe favorable de diverses Institucions i de destacats especialistes nacionals i estrangers. La instal·lació d’aquest nou telescopi ha comptat amb l’autorització del Consorci del Montsec i, al llarg del temps, amb ajuts econòmics decisius de diferents Organismes (Ministeri de Ciència i Tecnologia, Departament d’Universitats i Recerca o Departament d’Innovació, Universitats i Empresa de la Generalitat de Catalunya), a més de la molt important intervenció del personal científic i tècnic del Real Observatori de la Armada a San Fernando.

L'origen de l'Observatori Fabra cal buscar-lo a l'any 1894, quan la Real Academia de Artes y Ciencias de Barcelona entregà a la Diputació de Barcelona un projecte dirigit pel reputat meteoròleg Eduard Fontserè i Riba, per a construir un observatori astronòmic, meteorològic i sísmic en el Tibidabo. La Diputació no ho va acceptar, però la llavor ja estava plantada.

El 1900, el marquès d'Alella, Camil Fabra i Fontanills, industrial i mecenas, va realitzar una important aportació econòmica (al voltant del 80% del pressupost) per a desencallar la situació i fer realitat el projecte. Una gran placa al peu de la muntura del gran telescopi ens recorda avui aquest fet.

El 1902 comencen les obres i Josep Comas i Solà rep l'encàrrec d'esmenar el projecte original i dirigir les obres. L'edifici és obra de l’arquitecte Domènech Estapà i la seva construcció va durar dos anys (1902-1904). Al 1904 Comas Solà fou nomenat el seu primer director.

A l'any 1912 l'Acadèmia de Ciències va proposar la direcció compartida de l'observatori, amb Comas Solà en la part astronòmica i E. Fontserè en la meteorològica.

Inaugurat el 7 d'abril de 1904, amb la presència del rei Alfons XIII i diverses autoritats, l'observatori ha estat des de llavors un referent per a Barcelona, en el seu perfil de Collserola i com a símbol científic per a la ciutat.

Situat a la vessant sud-est de la serra de Collserola, just una mica més avall del Tibidabo, domina tota la plana del Barcelonès, el delta del Llobregat i part del Maresme.