Het Mount Wilson observatorium bevindt zich bovenop de top (hoogte: 1 742 meter) van de berg Mount Wilson in Los Angeles, Amerika. Dankzij de ideale waarnemingsomstandigheden is deze plek zeer goed geschikt voor astronomische observaties en bepaalde toepassingen zoals interferometrie. De groei van de stad Los Angeles zorgde er wel voor dat dit observatorium gelimiteerd is in zijn waarnemingen maar toch blijft het vandaag de dag een zeer actief astronomisch centrum met zowel oude alsook nieuwe instrumenten.
De Hale en Hooker telescopen zijn vandaag de dag de grote publiekstrekkers van dit observatorium en waren begin vorige eeuw een tijd lang de grootste telescopen op Aarde. In 1896 ontving astronoom Ellery Hale van zijn vader als geschenk een spiegel met een diameter van 1,5 meter maar het duurde pas tot 1904 eer Ellery Hale geld kreeg van het Carnegie Institution voor het bouwen van een observatorium. Nadat de werkzaamheden in 1905 begonnen voor dit observatorium werd in 1908 deze telescoop, die in San Fransisco gebouwd werd, voor het eerst naar de sterrenhemel gericht. De Hale Telescope werd meteen de grootste optische telescoop ter wereld en deze 1,5 meter reflector werd één van de meest productieve en succesvolle astronomische instrumenten uit de geschiedenis doordat deze vooral gebruikt werd voor spectroscopische analyses, het fotograferen van nevels en fotometrische toepassingen. In 1992 onderging de Hale telescoop een upgrade waardoor de telescoop nog nauwkeuriger werd. Vandaag de dag is dit instrument beschikbaar gemaakt voor het grote publiek waardoor dit de grootste telescoop is op Aarde die kan gebruikt worden door bezoekers.
Een tweede belangrijke telescoop op het Mount Wilson observatorium is de Hooker telescoop die voor het eerst in gebruik genomen werd in november 1917 en net als de Hale telescoop een zeer belangrijke rol heeft gespeeld in de geschiedenis van de moderne astronomie. Dankzij een upgrade van deze telescoop in 1919 kon men de exacte grootte en afstand van bepaalde sterren, zoals Betelgeuse, bepalen. Henry Norris Russel gebruikte dit instrument voor het opstellen van zijn bekende Russeldiagram. Edwin Hubble gebruikte eveneens deze reflector telescoop die een diameter heeft van 2,5 meter en ontdekte hiermee ondermeer dat bepaalde nevels eigenlijk sterrenstelsels waren buiten ons eigen Melkwegstelsel. Net als de Hale telescoop had ook de Hooker telescoop enige tijd de titel van "grootste telescoop" maar hier kwam in 1948 een eind aan toen op Mount Palomar een 5 meter telescoop in gebruik werd genomen.
Op het Mount Wilson observatorium bevinden zich ook drie telescopen die ontwikkeld werden voor het bestuderen van onze zon. In 1904 werd de eerste van deze drie in gebruik genomen waarna de andere volgden in 1909 en 1912. Vandaag de dag worden twee van de drie telescopen nog steeds gebruikt voor ondermeer helioseismologisch onderzoek. Dankzij de goede waarnemingsomstandigheden op deze plaats is het Mount Wilson observatorium ook uitermate goed geschikt voor interferometrie. Bij deze techniek wordt het licht van verscheidene telescopen gebundeld om op deze manier de resolutie te verhogen. De Infrared Spatial Interferometer bestaat uit drie telescopen met elk een diameter van 1,6 meter die maximum 70 meter van elkaar kunnen verplaatst worden waardoor het dan ook lijkt alsof het één grote telescoop is met een diameter van 70 meter. Deze Infrared Spatial Interferometer wordt geleid door de universiteit van Californië. Naast deze opstelling bevindt zich op het observatorium ook nog de Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) interferometer die bestaat uit 6 telescopen met elk een diameter van 1 meter en die maximaal 330 meter van elkaar kunnen verplaatst worden. In 2002 startte men met de eerste wetenschappelijke waarnemingen van de CHARA. Deze staat onder leiding van de Georgia State University.