تأسس مرصد جبل ويلسون في 20 ديسمبر 1904 على يد عالم الفلك الشمسي جورج إيليري هيل ليصبح من أبرز المراكز الفلكية في العالم خلال القرن العشرين.
وفقًا لموقع Space، بدأ في عام 1889 عالمان فلك من جامعة هارفارد اختبار ظروف الرصد على جبل ويلسون، لكن الأمطار والثلوج والغيوم حجبت الرؤية وألحقَت أضرارًا جسيمة بالجهازين، فقررا التراجع عن بناء التلسكوب، مع أنهما قد طلبا زجاج العدسة فأعطي لهيل.
كان هيل أستاذًا في جامعة شيكاغو واشتهر باكتشافه المجالات المغناطيسية في البقع الشمسية، ثم أكمل بناء التلسكوب في ولاية ويسكونسن، لاعتقاده أن جبل ويلسون بعيد جدًا عن شيكاغو. وزار جبل ويلسون في عام 1903 فغيّر رأيه حين أشاد بصفاء السماء، وفي يونيو من عام 1904 وقع عقد إيجار لمدة 99 عامًا على الأرض، وفي 20 ديسمبر تلقّى نبأ أن مؤسسة كارنيجي ستمول المرصد.
احتوى المرصد على تلسكوبات مهمة، منها تلسكوب هوكر ذو الفتحة 100 بوصة، الذي كان أكبر تلسكوب بصري في العالم بعد اكتماله عام 1917 حتى عام 1949.
