之所以將天文臺的觀測室設計成半圓球形，是出於對天象觀測需要的考慮。一般情況下，天文望遠鏡的體型非常龐大，不能隨便移動。宇宙浩瀚遼闊，天體作爲天文望遠鏡觀測的目標，彼此之間的分佈並不集中，它們散落在天空的各個方向。如果採用普通的方形屋頂，很難使望遠鏡靈活地指向任何方向上的目標，在觀測時就會出現死角，導致有些天體無法被觀測到。因此，將屋頂設計成半圓球形，就可以充分滿足這一觀測需求，實現360度全方位觀測。
當然，也不是所有的天文臺都採用圓頂結構，有些天文臺常年保持同一個觀測方向，就可以採用方形屋頂，只需在屋頂的中央開一扇天窗，天文望遠鏡便能從固定的角度對天體進行觀測。
