L'Observatoire du Mont Wilson est situé dans le Conté de Los Angelès en Californie, à 1 740 m d'altitude. L'observatoire contient deux télescopes qui ont été importants dans l'histoire : le télescope Hale d'1,5 m qui fut construit en 1908 et le télescope Hooker de 2,5 m qui fut le plus grand du monde jusqu'en 1948.
Le Mont Wilson possède l'air le plus pur des Etats-Unis, ce qui en fait un endroit idéal pour l'astronomie et en particulier l'interferométrie. La pollution lumineuse de Los Angelès limite ses capacité dans le l'observation de l'espace lointain. L'observatoire reste néammoins un centre important dans le domaine de la recherche astronomique.
L'observatoire fut conçut et réalisé par George Ellery Hale.
George Ellery Hale reçut le miroir d'1,5 m en 1896. Ce disque de verre de 190 mm d'épaisseur et pesant 860 kg. Cependant, il n'eut l'autorisation de construire l'observatoire qu'en 1904. Le montage et la structure du télescope fut réalisé à San Fransisco et faillit ne pas survivre au tremblement de terre de 1906. Le transport des pièces jusqu'en haut du Mont Wilson fut une tâche énorme. Enfin, la "première lueur" eut lieu le 8 Décembre 1908. L'observatoire du Mont Wilson était le plus grand du monde à l'époque.
Le réflecteur d'1,5 m devint un des télescopes les plus productifs de l'histoire de l'astronomie. Sa capacité à recueillir la lumière permit les balbutiements de l'analyse spectroscopique, des mesures de parallaxe, des photos de nébuleuses et de la photographie photométrique. Bien que surpassé en taille par le télescope Hooker, 9 ans plus tard, le télescope Hale resta un des plus grands dans des décennies.
De nos jours, il est le plus grand télescope au monde qui est consacré au grand public. Des groupes allant jusqu'à 25 personnes peuvent réserver le télescope pour une soirée d'observation. Un opérateur du télescope et une directeur de session veillent sur la bonne utilisation du télescope. Jusqu'en Juin 2014, le coût d'une demi-nuit d'observation se montait à 900 dollars et une nuit complète à 1700 dollars.
Dès que le télescope d'1,5 m fut en activité, Hale se mit à créer un plus grand télescope. John D. Hooker amena les fonds nécessaires à sa construction. L'usine Saint-Gobain fut à nouveau choisie pour réaliser un miroir en 1906. Finalement, après de considérables problèmes, le télescope de 2,5 m fut terminé et la "première lueur" se fit voir le 2 Novembre 1917.
En 1919, le télescope Hooker fut équipé d'un interféromètre astronomique qui fut développé apr Albert A. Michelson. Cet équipement permit à Michelson de déterminer avec précision le diamètre d'étoiles telles que Bétergeuses. Henry Norris Russell développa son système de classification des étoiles grâce au télescope Hooker.
Edwin Hubbles réalisa de nombreux calculs vitaux pour son travail grâce au télescope Hooker. Il détermina que certaines nébuleuses étaient en fait des galaxies situées à l'extérieur de la Voie Lactée. Hubble, assisté de Milton L. Humason, découvrit la présence d'un décalage vers le rouge qui indique que l'univers est en expansion. Hubble découvrit également les variables Cephéides dans les galaxies externes en utilisant le télescope Hooker.
Dans les années 1980, les recherches astronomiques se sont concentrées sur l'observation de l'espace lointain. Cette recherche nécessite un ciel noir, ce qui n'est pas possible dans la région de Los Angelès. En 1986, l'Institut Carnegie qui gérait l'observatoire l'a transmis à l'Institue du Mont Wilson. A cet époque le télescope de 2,5 m fut désactivé. Il fut remis en marche en 1992. Le télescope Hooker reste un des instruments scientifique de tout premier ordre du XXème siècle.
L'observatoire du Mont Wilson comporte 3 télescopes solaires dont 2 sont utilisés pour des recherches astronomiques connues sous le nom de tours solaires. Le télescope de 18 m fut achevé en 1908 et le télescope de 46 m fut achevé en 1912. Le télescope solaire Snow, construit en 1904, est utilisé pour des démonstrations éducatives. Les télescopes sont utilisés pour étudier l'héliosismologie et les autres changements dans la nature du soleil.
L'air extrêmement clair au-dessus du Mont Wilson le prédispose à l'interférométrie, c'est à dire l'utilisation de points de vues multiples pour augmenter assez la résolution afin de permettre de mesurer directement la taille de détails tels que le diamètre d'une étoile. ALbert A. Michelson réalisa les premières mesures d'étoiles dans l'histoire de l'interférométrie grâce au télescope Hooker en 1919.
L'interféromètre spatial infra-rouge (ISI) est un réseau de 3 télescopes qui opèrent au milieu du l'infra-rouge. Ces télescopes sont entièrement mobiles et leur actuel emplacement sur le Mont Wilson permet d'obtenir une résolution égale à celle d'un télescope de 70 m de diamètre. Les signaux sont convertis en fréquences radio grâce à des circuits hétérodyne, puis combinés de manière électroniques grâce à des techniques de radio astronomie.
Un autre télescope de 610 mm surmonté d'un détecteur infra-rouge fut utilisé par Eric Becklin en 1966 pour déterminer le centre de la Voie Lactée pour la première fois.
