建造
底特律天文台是密西根大學的首任官方校長Henry Philip Tappan的建議下修建的。Tappan校長想借用天文學來讓密西根大學成為一所真正的科研型大學。 它的設計師是Tappan以前的學生、後在紐約大學當天文學和土木工程教授的Richard Harrison Bull，而承包施工的是來自紐約的George Bird。它的主體穹頂直徑為6.4米。其底座分為三部分：中間部分為邊長10米的正方形，而在中間部分的東西方向有兩翼，兩翼的長寬分別為8.8米和5.8米。建築主體的占地面積約200平方米。 1931年，由於“底特律天文台”這個名字經常讓人誤以為這座天文台位於幾十公里外的底特律的市區，因此學校官方將其名稱改為“密西根大學天文台”。然而由於“底特律天文台”這個名稱已經沿用了快80年，學生和校友仍然更願意使用原名，因此改名也就不了了之。
歷史
天文台建成以後，Tappan立刻從柏林天文台請來了著名的德國天文學家弗朗茨·布呂諾（Franz Brünnow）來擔任台長。弗朗茨·布呂諾也成為了密西根大學校史上第一位擁有博士學位的教員。 弗朗茨·布呂諾來到密西根以後，在十年時間裡，讓現代天文學在美國起步，並且培養出了阿薩夫·霍爾（火星的衛星的發現者）、詹姆斯·克雷格·沃森（小行星學家）以及克利夫蘭·阿貝（氣象學家、規範了世界時區）等優秀學生。布呂諾回到歐洲後，詹姆斯·克雷格·沃森接替了他的位置。沃森在任的十多年間，於底特律天文台發現了20多顆小行星。沃森也在底特律天文台培養了一些優秀的天文學家，包括加拿大的首位天文學家奧托·克洛茨、大地測量學家羅伯特·伍德沃德、美國天文學家協會副會長喬治·康斯科特、美國國家地理創始人之一的馬克斯·巴克、發明日蝕照相機的約翰·沙貝勒等。
沃森以後，又有諸多著名天文學家在底特律天文台擔任過台長，包括發現了近距雙星系統的威廉·哈希、徹底改變了學界對宇宙尺度和螺旋星雲的看法的希伯·柯蒂斯、國際天文聯合會會長里奧·戈德伯格、以及發現了星級偏振的阿爾伯特·西納爾等。
望遠鏡
•子午圈望遠鏡（Meridian Circle Telescope）：1854年修建天文台時由校長Tappan欽點安裝的一枚口徑6英寸的望遠鏡，於紐約製造完成。底特律的亨利·沃克為學校捐贈了購買這個望遠鏡的費用。
•菲茨折射望遠鏡（Fitz Refracting Telescope）：1857年安裝，為底特律天文台原配望遠鏡之一，口徑為12-5/8英寸，在安裝時為世界最大的折射望遠鏡之一，於紐約製造完成。安裝時的框架為木質，1907年改裝為鐵質。1976年退役。1997年重新安裝。
•學員用視距望遠鏡（Students' Transit Telescope）：1880年安裝，為一枚縮小版的子午圈望遠鏡，於華盛頓特區製造完成，給學生專用。退役後陳列在密西根大學本特利校史博物館展廳。
•學員用折射望遠鏡（Students' Refracting Telescope）：1880年安裝，為一枚6英寸口徑的折射望遠鏡，于波士頓製造完成，給學生專用。
•37.5英寸反射望遠鏡（37-1/2 Reflecting Telescope）：1908年安裝，曾是世界最大的望遠鏡，于格林威治建造完成。1976年從天文台退役並拆除，贈給了伊利湖天文計畫。
附屬天文台群
1927年以前，底特律天文台是密西根大學唯一的天文台。1920年代，因為技術的革新，底特律天文台的望遠鏡口徑已經落後於其它的一些天文台。在1927年，密西根大學在校園裡新建了安吉爾天文台（Angell Observatory）。1928年，為了更好地觀測南半球星空，密西根大學在南非的布隆泉建立了拉蒙·哈希天文台（Lamont–Hussey Observatory）。 1930年，密西根大學在學校以北的安吉拉斯湖岸邊新建了專門用於研究太陽活動的麥克馬·哈爾伯特天文台（McMath-Hulbert Solar Observatory）。1948年，密西根大學在校園西北的迪克斯特波泰奇湖的小島上設立了擁有新型望遠鏡的波泰奇湖天文台（Portage Lake Observatory）。1955年，在美國海軍的資助下，密西根大學又在離校園20千米的地方修建了一座桃山天文台（Peach Mountain Observatory），專注於觀測河外星系移動的通量變化。1966年，密西根大學在NASA的支持下，把波泰奇湖天文台的施密特望遠鏡遷到了智利北部的托洛洛山美洲際天文台（Cerro Tololo Inter-American Observatory） 。
退役
隨著天文台群的出現，底特律天文台的作用越來越小。在天文台北側新建的密西根大學醫學院樓群的燈光也影響了底特律天文台的觀測效果。 1964年，密西根大學的天文系撤出底特律天文台，遷往了西廳和丹尼森兩座大樓。1970年天文台幾乎被規劃拆除，但因為它是美國歷史上的最早的保存完整的天文台而被保留。 終於，它在1982年徹底退役，不再進行科研觀測項目，但是仍然在特定時間開放，用於公眾的觀測。 在2005年，底特律天文台成為了密西根大學本特利歷史博物館的一部分。
發現的星體
在底特律天文台發現的主要星體包括：
•牛頭神星
•權神星
•怒後星
•罰神星
•女媧星
•小行星175（安德洛馬剋星）
•刎女星
•戕後星
•獵神星
•知女星
•坤神星
•賽拉星
•搏女星
•配女星
•赫女星
•慧神星
•晴神星
•彩神星
•拐神星
•後神星
•伴女星
•舍伯勒二號彗星
•舍伯勒四號彗星
•1882年大彗星（同時獨立發現）
•聲稱發現了水內行星，但從未獲得學界認可
