Первая государственная обсерватория Петербургской Академии наук была сооружена в 1727 году в здании Кунсткамеры на Васильевском острове. Она просуществовала более 40 лет и долгое время оставалась крупнейшей обсерваторией России (рис. 18). Ее первым директором был парижский астроном Жозеф Делиль, приглашенный на постоянную работу в Россию. Здание обсерватории, сохранившееся до сих пор, представляет собой остроконечную башню, расположенную в центре фасада Кунсткамеры. Башня увенчивалась небольшой круглой огороженной площадкой, куда вела наружная винтовая лестница. Таскать по ней инструменты было крайне неудобно и вряд ли верхняя площадка использовалась когда-нибудь для серьезных астрономических наблюдений. Собственно обсерваторией, вероятно, служили верхние круглые залы башни с рядом широких и высоких окон. В таких условиях о длиннофокусных или воздушных телескопах не могло быть и речи. Поэтому на протяжении всей своей истории астрономы Петербургской академической обсерватории употребляли для наблюдений небольшие переносные рефракторы и угломерные инструменты. В частности, в обсерватории находился квадрант радиусом 45 см со зрительной трубой и астрономические часы. И то и другое было привезено из Франции.

В 1761 году произошло редкое событие — прохождение Венеры перед диском Солнца. Наблюдая это явление из разных мест, можно найти расстояние до Солнца. В Петербургской академической обсерватории в небольшие рефракторы прохождение Венеры наблюдали астрономы А. Д. Красильников и Н. Г. Курганов. Но они не заметили того, что заметил М. В. Ломоносов, проводивший одновременно наблюдения на своей домашней обсерватории. Она представляла собой небольшое одноэтажное здание с плоской, огороженной перилами крышей, куда изнутри вела лестница с верхним люком. С этой крыши в доллондовский рефрактор длиной 1,5 м (снабженный темным фильтром) Ломоносов заметил, как при вступлении на край Солнца вокруг Венеры появился яркосветящийся ободок — ее освещенная солнечными лучами «знатная» атмосфера. Это было первое крупное астрономическое открытие, сделанное русскими астрономами.