A világ időszámítása 350-ben kezdődött, amikor letették az alapkövet, és azóta ez a pillanat mérföldkővé vált az emberiség történetében.

A XVII. század folyamán Anglia már dominálta a tengereket, és az újonnan felfedezett földrészekből, valamint távoli országokból érkező áruk szállítását végezte. Ezek a hajók gyakran hajótörést szenvedtek vagy eltévedtek a hosszú utakon, ezért elengedhetetlenné vált számukra a precíz nyílt vízi navigáció, amelyhez a csillagászok szakértelmét keresztül kellett vinni. II. Károly angol király 1675. június 22-én elrendelte a Királyi Csillagvizsgáló (Royal Observatory) megépítését, amelynek célja a földrajzi hosszúság pontos meghatározása, valamint a hajózás és csillagászat fejlesztése volt. Az épület helyszínéül a Temze partján lévő Greenwich parkját választotta, ahol egy kiemelkedő dombtető ideálisnak bizonyult a navigációs megfigyelések szempontjából. Az alapkövet 1675. augusztus 10-én John Flamsteed, az első Királyi Csillagász helyezte el a régi őrtorony romjainál. Az építkezést a kor neves építésze, Sir Christopher Wren irányította, és már egy év elteltével Flamsteed birtokába vette az obszervatóriumot, amely azóta Flamsteed-ház néven vált ismertté.

A csillagvizsgáló főleg gyakorlati csillagászattal, azaz navigációval, időméréssel, a csillagok helyzetének meghatározásával foglalkozott. Eszközeikkel meg tudták mérni a delelő csillagok helyzetét az égbolton, amely alapján a földrajzi délkört (a hosszúsági kör mentén mindenütt egyszerre van dél), sőt a pontos időt is meg tudták határozni. 1767-ben Nevil Maskelyne az elvégzett számításokra alapozva megkezdte a greenwichi hosszúsági kör menti időn alapuló tengerészeti almanach (The Nautical Almanach) évenkénti kiadását. Az évkönyv valóban segítséget jelentett a tengerészek számára, akik a nyílt vízen a Hold és körülötte lévő csillagok állása alapján tájékozódtak, méréseiket az évkönyvben lévő számokhoz viszonyították és eszerint navigáltak. Ez a gyakorlatias, könnyen kezelhető kézikönyv (egyes példányai a Cambridge-i Egyetem digitális könyvtárában ma is megtalálhatók) hamarosan elterjedt a világon, és a tengerjáró hajók nagy része ezt használta. A csillagvizsgáló 1833-tól nyilvános pontos időméréseket is végzett, egyik tornyán naponta felhúztak egy messziről látható gömböt egy magas árbócra, majd pontosan egy órakor hirtelen leejtették. 1852-től már villanyóra jelezte a pontos időt az intézet kapuján, később az időjeleket postai és távíróhálózat továbbította, 1924-től pedig a BBC rádióadója sugározta. Az obszervatórium 1873-tól a fotográfia alkalmazása révén elsőként kezdte meg a Nap fotografikus megfigyelését, de élen járt az asztrofizikai kutatások terén is.

A 19. század második felére a vasút és az elektromos távíró gyors elterjedése miatt elengedhetetlenné vált egy globálisan érvényes, egységes tájékozódási és időszámítási rendszer létrehozása. 1884. október 22-én Washingtonban a Nemzetközi Fokmérési Szövetség 26 tagországának képviselői – köztük az Osztrák-Magyar Monarchia – gyűltek össze, és hosszas, szenvedélyes viták után a greenwichi délkört választották ki mint az egyedüli és hivatalos kezdő meridiánt. Ez a képzeletbeli vonal, amely az Északi- és Déli-sarkot köti össze, és a keleti valamint a nyugati félgömböt elválasztja, 0 fokot jelöl, és innen számítják a hosszúságokat egészen 180 fokig. Ezzel egy időben az egyetemes nap (universal day) fogalma is megszületett, amely Greenwichben éjfélkor kezdődik, és 24 órás ciklusban zajlik, így a tengerészeti és csillagászati nap is ekkor veszi kezdetét. A greenwichi délkör az időzónák globális beosztásának alapját is képezi. A greenwichi középidőt (GMT) a csillagvizsgáló kerítésén elhelyezett, 24 órás számlapú óra mutatja. 1961-től a GMT-t felváltotta az egyezményes koordinált világidő (UTC), amely a modern időszámítás alapja lett.

A greenwichi királyi csillagászok nagy méretű szögmérőket, falra szerelhető meridiánműszereket használtak, ezeket később teleszkópokra cserélték, majd a 19. század végén újraépítették az obszervatórium kupoláját, hogy beférjen a nagyobb lencséjű Grubb-távcső (mára felújították és Greenwichben ismeretterjesztési céllal működik). Az intézmény a sok hatalmas eszközzel - a többszörös bővítés ellenére is - kinőtte helyét, valamint a légkör szennyezettsége miatt a csillagászati megfigyelések egyre nehezebbé váltak, a II. világháborúban pedig a Londont ért légi támadások során az épületek megrongálódtak. Így 1948-ban a csillagvizsgálót a sussexi Herstmonceux-kastélyba helyezték át, a tíz évig tartó költözés után az új nevén, Greenwichi Királyi Obszervatóriumként folytatta korábbi tevékenységét.

1967-ben az új telephelyén kezdte meg működését Európa legnagyobb tükrös teleszkópja, a 2,5 méteres tükörátmérőjű óriás, amely Isaac Newton nevét viseli. Később, 1979-ben a Kanári-szigetekre költözött, hogy még kedvezőbb látási körülmények között folytathassa munkáját. Az egyetemi együttműködések erősítése érdekében 1990-ben a csillagvizsgálót Cambridge-be helyezték át, ám 1998. október 31-én végleg bezárta kapuit. A korábbi megfigyelések azonban nem estek feledésbe, hiszen a magasabb hegyekben, mint például Hawaiin vagy az Andokban elhelyezett, korszerű nagy távcsövek továbbra is lehetőséget adtak az érdekes égi jelenségek tanulmányozására.

A régi obszervatórium ma már a világörökség szerves részét képezi, épületei között múzeum, planetárium, valamint egy modern, multifunkcionális csillagvizsgáló található, amely a 21. század igényeit szolgálja. Kiemelkedő vonzerejét az udvarán elterülő fémcsík adja, amely a délkört jelöli, és este lézerfénnyel is megvilágítják. A greenwichi történelmi meridián, amelyet Sir George Biddell Airy 1851-ben határozott meg, 1884 óta a világ fő meridiánjaként van számon tartva. Ezt a pozíciót váltotta fel 1984-ben az IERS referenciameridián, amely körülbelül 102 méterrel keletre helyezkedik el a greenwichi meridiántól ezen a szélességi fokon.