Astronomická věž Klementina patří nejatraktivnějším bodům při prohlídkách. Není divu, z jejího vyhlídkového ochozu máte totiž historické centrum Prahy jako na dlani. Její stavitel není jistý, ale je velmi pravděpodobné že jím byl F.M. Kaňka. Ti co této verzi nevěří nejčastěji zmiňují jména jeho kolegů K. I. Dienzenhofera či A. Luraga. Věž jenž byla dokončena v roce 1722 byla postavena z iniciativy rektora jezuitské university Francisca Retze. Její vznik má co do činění  s univerzitním vzděláním. Právě matematika a astronomie byly obory, které se zde přednášely na vysoké úrovni.

Věž je vysoká 52 m, na vrchol vede 172 strmých točitých schodů. Věž je ukončena cibulovou bání a na kupoli je olověná postava Atlanta držícího zeměkouli. Kolem r. 1750 zde byla započata astronomická a klimatická pozorování a měření a věž byla osazována astronomickými přístroji. O rozvoj astronomie se nejvíce zasloužil ředitel observatoře Josef Stepling a mechanik Jan Klein. V r. 1775 zahájil Antonín Strnad soustavné záznamy meteorologických a klimatických měření. Nepřerušená řada teplotních měření, která se prováděla třikrát denně, a která zcela splňuje moderní kritéria, započala 1.  ledna 1784. Začátek řady pravidelných měření dešťových srážek se datuje k 1. květnu 1804 a patří k nejstarším ve střední Evropě. Díky tomu drží v tomto směru Klementinu světové prvenství. Je sice pravda, že v Berlíně začali s pravidelným měřením dříve, ale tyto měření byla po řadu let přerušena. Kromě pravidelných údajů o teplotě a počtu srážek se od roku 1842 ohlašovalo z Klementina poledne mávnutím praporu. Po r. 1928 byla astronomická pozorování přestěhována do nové hvězdárny v Ondřejově. Vchod do věže je vedle vchodu do Zrcadlové síně.