La historia de este lugar se remonta a 1904. El crecimiento desmedido de la ciudad de Córdoba obligó a los científicos del SMN a pensar una nueva ubicación para varios de sus instrumentos más sensibles a la urbanización. 

Pilar, localidad ubicada a unos 50 km al este de la capital provincial, fue el sitio elegido. Allí se trasladaron varios instrumentos que estaban en el Observatorio de Córdoba y se adquirieron nuevos para ampliar la gama de mediciones de diferentes disciplinas, como meteorología, radiación, gases atmosféricos, sismología, geomagnetismo y electricidad atmosférica. Además, desde 1909 también fue pionero en el país en las mediciones de altura, que se realizaban con barriletes. 

Para construir todos los edificios del Observatorio, se tomaron rigurosas medidas y se realizaron pruebas exhaustivas para evitar el empleo de materiales que poseyeran propiedades magnéticas que puedan alterar las mediciones. 

Fue así que, siguiendo las directivas de los Observatorios europeos más avanzados en la materia, Pilar albergó el primer Observatorio geofísico de Sudamérica. Y si bien fue instalado allí por cuestiones estratégicas de su época -fuera del radio de influencia de los tranvías y de las corrientes eléctricas de la gran ciudad-, resultó ser el lugar ideal en el momento correcto: era prácticamente el centro del país y el punto desde donde partían todas las expediciones para elaborar las cartas magnéticas de Argentina. 

El Observatorio de Pilar no solo es el primero de su tipo en Argentina, sino que también fue el primero de Sudamérica y el tercero del mundo. 

En este lugar se realizaron las primeras mediciones del campo magnético en América del Sur, fundamentales para obtener la primera carta isogónica (mapa que muestran las declinaciones magnéticas). Estos datos eran claves para orientarse en la navegación con brújula. Aún hoy, esta información se usa como último recurso cuando las aeronaves sufren un desperfecto que afecta su sistema de posicionamiento. Y como el campo magnético no está quieto, las mediciones se realizan continuamente. 

A medida que el mundo avanzó en el conocimiento del campo magnético terrestre, se descubrió que la ubicación de este Observatorio era aún más importante: está dentro de la “anomalía magnética del Atlántico sur”. Esta anomalía es una extensa área sobre Sudamérica -y mucho más acentuada en el centro de Argentina- donde el campo magnético es más débil que en el resto del planeta, lo que implica una mayor vulnerabilidad a las radiaciones cósmicas. 

Con el campo magnético debilitado, la radiación puede penetrar en mayor medida durante las tormentas solares, por lo que tener mediciones de esa zona resulta estratégico para entender sus consecuencias y estudiarlas. La supertormenta G5 ocurrida a comienzos de mayo fue una gran oportunidad para esto. 

El Observatorio Meteorológico y Geofísico de Pilar, que llegó a contar con más de 50 empleados, alcanzó trascendencia internacional, y fue designado en la década del '40 como Patrón Magnético Sudamericano. Más adelante, en 1982, la academia de Ciencias del Gobierno de Japón le otorgó una medalla de oro a su trayectoria, su rigurosidad científica y su destacada labor en el Año Geofísico Internacional de Sol Quieto 1957-1958.

En la actualidad, el Observatorio es parte del programa INTERMAGNET, una red mundial de observatorios magnéticos digitales cooperantes cuya información nutre al modelo geomagnético global. Además, al ser el único en su tipo en el país, es un centro de captación de observadores magnéticos. 

Desde lo meteorológico, el observatorio es parte de la red de estaciones meteorológicas del smn y registra, desde hace 120 años, los datos del tiempo a cada hora, todos los días. También es parte del proyecto SAVERNET, una red mundial de monitoreo atmosférico para vigilar los tres principales riesgos presentes en la atmósfera: aerosoles, radiación UV y la concentración de ozono.