Nahe Talebkhan liegen auf einem Hügel 3,8 km westlich der Maraga (persisch „مراغه“) die Ruinen des Observatoriums Rasad-e Khan, das Hülegü 1259 bis 1262 für den Astronomen Nasir ad-Din at-Tusi (persisch „نصیرالدین طوسی“) errichten ließ.
Auf einem zitadellartigen Gelände von 340 auf 135 m2 stand ein vierstöckiger Bau. Die Instrumente wurden von Mu’ayyad al-Din al-Urdi in seinem Werk „Die Qualität der Beobachtung“ beschrieben. An dem Observatorium und der Akademie arbeiteten neben iranischen und muslimischen Forschern auch christliche, armenische und georgische sowie chinesische Mathematiker und Astronomen. Die Bibliothek enthielt 40.000 Bücher.
Die Astronomen bestimmten z. B. die jährliche Präzession der Äquinoktien zu 51 Bogensekunden (heutiger Wert 50,3″) oder 1° je 70,6 Jahre. Seit der Antike hatte man 66 2/3 Jahre angenommen. Die Ergebnisse wurden im Zij-i Ilkhani (Tafeln der Ilchane) zusammengefasst, welche die Position der Sterne und Planeten nach den Ergebnissen ihrer Forschung beschreibt. Das Werk war eine der Quellen der späteren Arbeiten von Nikolaus Kopernikus. Für sein Modell der Planetenbewegungen hatte at-Tusi die Tusi-Paare eingeführt, eine Methode eine oszillierende Linearbewegung durch die Überlagerung zweier Kreisbewegungen auszudrücken. Nikolaus Kopernikus verwendete sie z. B. für die Behandlung der Trepidation, einer fälschlichen Oszillation der Äquinoktien, die auf Thabit ibn Qurra zurückgehen soll. Am Observatorium wirkten z. B. Mu’ayyad al-Din al-Urdi († 1266) (Urdi-Lemma) und Qutb al-Din al-Shirazi (1236–1311), der zeitgleich mit Theodorich von Freiberg den Regenbogen erklärte. Die Arbeiten wurden später in Damaskus, Samarkand, Istanbul fortgeführt (Maragha Schule) und könnten Kopernikus beeinflusst haben (Tusi-Paare, Urdi-Lemma), auch wenn nicht geklärt ist, wie er davon Kenntnis erhielt (siehe z. B. Johannes Engel).
Nach lokaler Überlieferung befand sich auf dem Gelände der Sternwarte ein Beobachtungsbrunnen, aus dem heraus at-Tusi Sterne am Tage beobachtet haben soll.
Auch Hülegüs Bruder Kublai Khan ließ in China 27 Sonnenobservatorien errichten, wobei das Gaocheng-Observatorium in der Henan Provinz noch zu besichtigen ist. Die engen verwandtschaftlichen Beziehungen der Herrscher führten zu einem Austausch zwischen islamischen und chinesischen Astronomen. Cha-Ma-Lu-Ting (auch Cha-Ma-Li-Ting; Transkription von Jamal al-Din) baute Instrumente für das Maragha-Observatorium und führte arabische Instrumente in China ein. Es ist möglich, dass der Timuridenfürst Ulugh Beg die Anlage als Kind sah und sie als Modell seines Observatoriums Gurkhani Zij in Samarkand nahm. Ein Himmelsglobus von 1279 aus dem Observatorium befindet sich im Mathematisch-Physikalischen Salon in Dresden.
Die Tradition wird seit 2003 fortgeführt vom Research Institute for Astronomy and Astrophysics of Maragha. Seit Neuestem werden die Ruinen durch eine Kuppel vor der Witterung geschützt.