Obserwatorium Astronomiczne im. Nikołajewa, jedno z najstarszych obserwatoriów w Europie Wschodniej, zostało założone w 1821 roku jako obserwatorium marynarki wojennej do szkolenia nawigatorów Floty Czarnomorskiej. Od 1912 do 1991 roku obserwatorium funkcjonowało jako południowa filia Obserwatorium Pułkowo. Budynek obserwatorium został zbudowany w 1829 r. na najwyższym miejscu w mieście - Wzgórzu Spaskim. Wejście główne zaprojektowano jako sześciokolumnowy portyk ze schodami prowadzącymi do głównej widowni, nad którą wznosi się rotunda z płaskim dachem, z otworem do obserwacji nieba zamykanym skomplikowanym mechanizmem.
W kwietniu 2007 roku obserwatorium zostało wpisane na tymczasową Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Kompleks o powierzchni 7,1 ha obejmuje główny budynek obserwatorium, pawilony i budynki o przeznaczeniu naukowo-gospodarczym, park oraz ogrodzenie żeliwne. Znajduje się tu muzeum, którego ekspozycja prezentuje kolekcję zegarów astronomicznych z XVIII-XX w., kolekcję instrumentów astronomicznych i nawigacyjnych, zegar słoneczny, kompas morski, galerię portretów wybitnych osobistości i dyrektorów obserwatorium.