Observatoire du Vatican
En 1578, le pape Grégoire XIII confie aux Jésuites astronomes et mathématiciens du Collège romain, la tâche de préparer la réforme de l'ancien calendrier (1582). Le premier observatoire astronomique est créé dans la Tour des vents du Vatican, en vue de fonder cette réforme sur de solides observations du mouvement des astres. Le calendrier grégorien, promulgué en 1582 par le pape Grégoire XIII, a été développé par le jésuite mathématicien Christopher Clavius à partir des données astronomiques. Cet observatoire au Vatican est en activité jusqu'à la mort du directeur, Gilii, en 1821, puis il est fermé. Ses instruments ont été transférés à l'Observatoire du Collège. Une troisième installation a lieu à l'Observatoire du Capitole, entre 1827 et 1870.
Observatoire de Besançon
Cependant l'idée ne prit réellement forme qu'en 1878, lorsque le un décret présidentiel est officiellement écrit puis signé le , visant à construire dans la ville un « observatoire astronomique, météorologique et chronométrique ». L'institution est vraisemblablement créée cette année-là, et Jean-François Saint-Loup devient, le , le premier directeur de l'observatoire par arrêté ministériel. En automne 1881, une déclaration de celui-ci fit l'effet d'une véritable bombe, soulevant une vague de protestation au sein du conseil municipal. Il écrivit une lettre au maire, expliquant « qu’un simple télescope suffit pour tout matériel, l’astronomie étant une activité accessoire à l’observatoire ». Démissionnaire, il fut remplacé par Louis-Jules Gruey, qui devra finaliser le projet de construction de l'observatoire. Les premiers plans sont confiés à Édouard Bérard dès 1879, mais c'est finalement le projet de l'architecte du Département, Étienne-Bernard Saint-Ginest (1831-1888), qui est approuvé le .