Après la mort d'
Arago, la Direction de l'Observatoire est confiée à
Le Verrier (photo), qui dirigera l'établissement jusqu'en 1877. Il sera temporairement remplacé par
Delaunay (de 1870 à 1872), suite à une démission massive d'astronomes critiquant sa gestion de l'Observatoire.
Jusqu'en 1945, six Directeurs se succèdent, tous reponsables d'innovations durables et de projets d'envergure : l'Amiral Mouchez, Tisserand, Loewy, Baillaud, Deslandres et Esclangon.
André Danjon est nommé Directeur de l'Observatoire en 1945. Chef de file de l'astronomie française, il dynamise l'activité des différents observatoires et élargit leurs équipements. Il quitte ses fonctions en 1963.