里约热内卢天文馆于 1970 年 11 月 19 日开放，该馆由巴西文化部下属的一家市政公司管理。里约天文馆是南美地区最先进的天文馆，该馆建有两个圆顶。1970年建立的小的圆顶命名为“伽利略”馆，直径 12.5 米 90个 座位，开馆时使用蔡司天空主人天象仪，可以投影出大约 6000颗恒星。1993年更换为数字沉浸式投影系统和5.1声道的音响系统。 1998年建成的大馆命名为“卡尔 · 萨根”馆，直径23 米，为倾斜式圆顶，拥有 263 个座椅，使用蔡司宇宙8-TD型天象仪，这个光导纤维投影式的光学天象仪是当时最先进的天文馆设备，可以投影出大约 9000 颗恒星。天象仪有升降电梯，还配备了德国生产的广角电影放映机。天文馆可以再现在良好的观测条件下，用肉眼可以在地球任何纬度和每年的任意时间看到的星空。伽利略馆主要用于接待学校学生。卡尔.萨根馆包含了任何展览空间和办公机构。从星期二到星期五，里约热内卢天文馆针对公立和私立学校事先预约安排开放。在周末和假日，天文馆向公众开放。