Astronomi ya da meteoroloji gözlemlerine uygun şekilde tasarlanmış ve donatılmış yapı. Gözlem evi de denir. Kentlerin kirli havasından ve geceleri oluşan ışığından uzak olmak amacıyla genellikle şehir dışında yüksek yerlerde inşa edilen rasathanelerde; teleskop, sismograf ve fotoğraf makinesi gibi aygıtların yanı sıra, fizik lâboratuvarları da bulunur. İnsanlar, tarihin çok eski dönemlerinden beri gökyüzünde incelemelerde bulunmuş ve rasathane olarak adlandırabileceğimiz bazı binalar yapmışlardır. Tarihte bilinen ilk rasathaneler; Babil'deki Belus Kulesi ile İskenderiye Rasathanesidir.

İslâm uygarlığında birçok rasathane kurulmuş ve bu rasathanelerde "zic" adı verilen gök cetvelleri düzenlenmiştir. Avrupa'daki ilk modern rasathaneyse; 1576 yılında Tycho Brahe tarafından Kopenhag yakınlarındaki Hven adasında kurulmuştur. Aynı dönemde, 1575 yılında İstanbul'un Tophane semtinde de, Takiyeddin (1526-1585) tarafından son derece gelişmiş gözlem araçlarına sahip bir rasathane kurulmuştur. Ancak, o dönemde dünyanın en önemli bilim merkezlerinden biri olan İstanbul Rasathanesi, bazı gerici kişilerin "uğursuzluk getiriyor" düşüncesiyle dönemin padişahı III. Murat'ı etkilemeleri sonucu, 1579 yılında yıktırılmıştır. Türkiye'de ilk modern rasathane 1911 yılında Fatin Gökmen tarafından inşa ettirilen Kandilli Rasathanesidir. Ülkemizde en son kurulan ve en büyük olan rasathaneyse, 1997 yılında açılışı yapılan ve Antalya'da Bakırlıtepe'de kurulu olan TÜBİTAK Ulusal Gözlemevidir.