Обсерватория ГАИШ — архитектурный памятник, построенный в 1950-х годах по проекту группы архитекторов под руководством Льва Руднева. Здание представляет собой трёхэтажную конструкцию прямоугольной формы, фланкированную по углам фасада четырьмя гранёными башнями, каждая из которых завершается куполом. Входная часть фасада выполнена в стиле антикизирующей архитектуры с портиком из шести квадратных столбов, украшенных элементами, напоминающими капители. Внутреннее убранство здания также содержит антикизирующие детали, такие как кессонированные потолки и рельефные капители на столбах. Центральный вход украшен бюстами астрономов Ф.А. Бредихина и П.К. Штернберга, а на втором этаже установлен бюст И.С. Шкловского. На территории обсерватории расположены две башни для телескопов, выполненные в духе сталинского неоклассицизма и напоминающие ротонды с колоннами. Комплекс создаёт впечатление уединённой усадьбы, окружённой парком.