Zachodnia kopuła i pawilon pod nią zostały zburzone, a następnie zastąpione rozsuwanym cylindrycznym kioskiem, co zaburzyło pierwotną symetrię budynku i w powszechnej opinii go oszpeciło.
Budynek ponownie przebudowano w latach 80. XIX wieku. Wymieniono wtedy drewnianą podłogę sali południkowej na murowany strop na belkach stalowych. Wschodnią kopułę wymieniono na większą, która została sprowadzona z obserwatorium wileńskiego po pożarze tamtego.
Kolejny remont przeprowadzono w latach 1925–1928. W jego ramach m.in. część strychu zachodniego przekształcono w laboratorium astrofotograficzne, a wschodniego – na pracownię meteorologiczną, a na dwóch tarasach umieszczono słupy służące obserwacjom instrumentami przenośnymi. W 1925 do budynku swoją siedzibę przeniosło Towarzystwo Miłośników Astronomii i stan ten utrzymał się do delegalizacji w czasie wojny.