I Onsala driver observatoriet tre radioteleskop för astronomisk forskning, 20 m-teleskopet, 25 m-teleskopet och LOFAR-stationen. Observatoriet deltar också i internationella radioastronomiska projekt som VLBI (nätverk av radioteleskop) och radioteleskopen APEX och ALMA i Chile, och i konstruktionen av det nya radioteleskopet SKA som skall byggas i Sydafrika och Australien.
LOFAR
Den svenska stationen i teleskopet LOFAR (Low Frequency Array) ligger vid Onsala rymdobservatorium. Det är en av 14 LOFAR-stationer i Europa som kompletterar de trettioåtta stationerna koncentrerade i nordöstra Nederländerna. LOFAR-projektet leds av Astron i Nederländerna.
Onsala 20m teleskop
APEX
APEX (Atacama Pathfinder Experiment) är ett submillimeter-teleskop i Chile, det vill säga ett radioteleskop för mycket korta våglängder. Onsala är en av tre partner i detta projekt.
SKA regional centre
ALMA regional centre
Odin
Satelliten Odin finns i omloppsbana kring jorden sedan 2001. Odin byggdes för forskning inom både astronomi (till exempel studier av hur stjärnor bildas) och aeronomi (till exempel studier av ozon i jordens atmosfär).