Tọa lạc tại vị trí chiến lược bên bờ biển Tsim Sha Tsui, Bảo tàng Vũ trụ Hồng Kông bắt đầu được xây dựng vào năm 1977. Ông Joseph Ming Gun LEE thuộc Sở Công trình Công cộng là kiến trúc sư trưởng của dự án. Bảo tàng Vũ trụ Hồng Kông được khánh thành vào tháng 10 năm 1980. Đây là cung thiên văn đầu tiên trong nước nhằm phổ biến kiến thức thiên văn học và khoa học vũ trụ. Mái vòm hình quả trứng độc đáo khiến bảo tàng rộng 8000 mét vuông trở thành một trong những địa danh nổi tiếng nhất ở Hồng Kông.
Bảo tàng gồm hai cánh – phía đông và phía tây. Cánh phía đông, trung tâm của đài thiên văn, có cấu trúc mái vòm hình quả trứng. Bên dưới đó là Nhà hát Vũ trụ, Sảnh Vũ trụ, phòng chiếu phim OMNIMAX, các xưởng và văn phòng. Cánh phía tây là nơi đặt Sảnh Khám phá Vũ trụ, Hội trường Thuyết trình, Cửa hàng Quà tặng và các văn phòng.
Bên trong Rạp chiếu phim Vũ trụ, có một mái vòm chiếu hình bán cầu với đường kính 23 mét. Tự hào sở hữu máy chiếu phim OMNIMAX đầu tiên ở bán cầu Đông, Bảo tàng cũng là cung thiên văn đầu tiên trên thế giới có hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động tại Rạp chiếu phim Vũ trụ của mình. Mỗi năm, Bảo tàng sản xuất chương trình Sky Show được trình chiếu bằng hệ thống chiếu phim kỹ thuật số và giới thiệu những chương trình chiếu phim 3D mái vòm nước ngoài hay nhất đến Hồng Kông.