Тянь-Шаньская астрономическая обсерватория была основана летом 1957 года, в рамках программы Международного геофизического года, как постоянная высокогорная экспедиция ГАИШ МГУ (Тяньшанская высокогорная экспедиция ГАИШ МГУ). В 1962 году экспедиция переросла в постоянную наблюдательную станцию.
В разное время обсерваторией руководили Е. А. Макарова, А. М. Черепащук, А. В. Миронов и В. П. Горанский. Много сил и энергии в становление обсерватории в 1985—1991 годах приложил Х. Ф. Халиуллин. В 1994 году Обсерватория перешла под управление Астрофизического института им. В. Г. Фесенкова. С 1994 года обсерваторией руководил К. С. Куратов. В настоящее время начальником экспедиции является П. Н. Ломоносов.
В 2007 году Тянь-Шаньская обсерватория была хорошо отремонтирована, а в 2014 году закончилась модернизация телескопов. Яркость неба 21.2 — 21.6 зв.вел. с кв. угл. сек. в фильтре V.
Инструменты ТШАО:
Два 1-м телескопа Цейс-1000 — (установлены в 1991г) — модернизированы в 2013-2014 году современной электронной системой управления. На Восточном установлен редьюсер фокуса до 6500мм и позволивший получить поле в 20’x20’ на CCD Apogee U9000. На западном в фокусе 13280мм и CCD Apogee CG42UV возможно работать в ультрафиолетовой части спектра на поле 7,2’x7,2’. Также имеется возможность удаленного управления телескопами из любой точки мира.
Два АЗТ-14 (D = 480 мм, F = 7715 мм) — телескопы системы Кассегрен, установлены в 1966 (используется для экскурсий туристов) и в 1983 годах;
360-мм самодельный Ричи-Кретьен (прикреплен параллельно АЗТ-14 1983 года) + SBIG ST-402МЕ — на нём А. В. Кусакин проводит фотометрические исследования;
Телескоп системы Шмидта (D = 500 мм, F = 8000 мм, поле 6 х 6 градусов, 1974 год) — производство ГДР. SBG (оптическая система: камера Шмидта, D = 420 мм, F = 770 мм) — спутниковая камера
