Como parte dos esforços de preservação da memória institucional do Observatório do Valongo, foram criados, a partir do final da década de 1990, espaços museológicos onde estão expostos objetos de uso no ensino da Astronomia e áreas afins e documentos de valor histórico e de pesquisa. Os objetos fazem parte da Coleção de Instrumentos Científicos do Observatório do Valongo e foram utilizados no Observatório desde a sua fundação, em 1881. Entre os espaços museológicos encontram-se três cúpulas onde estão expostos telescópios utilizados nas observações astronômicas. O Observatório do Valongo abriu as portas para a visitação pública a partir do ano de 2015 e conta com visita guiada a seu acervo museológico e a seu belo campus, localizado em plena região histórica do centro da cidade do Rio de Janeiro, no Morro da Conceição. O programa de visitação pública compreende ainda sessões de observação dos astros ao telescópios em dias específicos, que podem ou não serem precedidas de palestras sobre interessantes e variados temas em Astronomia.