Московский планетарий — один из самых больших в мире и самый старый планетарий в России. Это примечательное куполообразное здание (арх. М. Барщ и М. Синявский) расположено рядом с новой территорией Московского зоопарка, недалеко от Триумфальной площади. Планетарий был открыт 5 ноября 1929 г. и стал на тот момент тринадцатым планетарием в мире. В настоящий момент здание закрыто на реконструкцию.
Второй планетарий Москвы размещается в здании Культурного центра Вооруженных Сил РФ. Аппарат «Малый Цейс» в сочетании с дополнительной аппаратурой позволяет демонстрировать во время сеансов звездное небо, планеты, кометы, метеорный дождь, солнечные и лунные затмения и другие небесные явления на куполе звездного зала. Компьютер с мультимедийным видеопроектором дополняют визуальные эффекты аппарата.
Из-за сильной подсветки столицы в Москве мало обсерваторий, а существующие предназначены преимущественно для научных наблюдений. Сейчас, пожалуй, единственная обсерватория в Москве, открытая для всех, находится в Московском Городском Дворце Детского (Юношеского) Творчества на Воробьевых горах. Однако любая столичная обсерватория подходит только для наблюдения планет, но не звезд, для чего лучше отправиться за город.
Открытые наблюдения периодически проводит Московский Астроклуб, и присоединиться к ним может любой желающий.