L’actuel château de Meudon est appelé « château Neuf » par opposition au « château Vieux » qui a disparu après un incendie en 1795 et une démolition définitive en 1806.
Le château Neuf a une histoire mouvementée. Son enfance commence à l’état d’un petit palais d’été dessiné par Le Primatice (1504-1570), artiste de Bologne : un pavillon surplombant une grotte artificielle somptueusement décorée, agrémentée de nombreux jets d’eau.

Meudon étant devenu résidence royale en 1695 à l’usage du Grand Dauphin, la grotte est remplacée par un nouveau château ce qui permet de multiplier les appartements. Jules Hardouin-Mansart (1646-1708) réalise là une de ses dernières œuvres.
De la grotte d’agrément au château Neuf
Après que le château Vieux, affecté par le comité de Salut Public à des travaux d’ordres militaires, ait été détruit lors d’expériences d’artillerie malheureuses, le château Neuf devient la résidence du Roi de Rome.
Il est encore résidence impériale sous Napoléon III à la veille de la guerre de 1870.
Avec l’encerclement de Paris et le retrait de la garde nationale de Meudon sur la capitale, le 2e corps bavarois établit ses cantonnements sur les hauteurs de Meudon. La terrasse, avec son point de vue privilégié, est transformée en batterie fortifiée. Le parc est complètement bouleversé, les arbres abattus. Les habitants de Meudon seront expulsés et envoyés à Versailles.
Duels d’artillerie
Les duels d’artillerie entre les bavarois et les forts d’Issy et Vanves épargneront le château. Mais deux jours après l’armistice un incendie s’y déclare. Le feu y dure trois journées entières. Les artilleurs de la Commune y enverront par la suite quelques projectiles.
La paix revenue et les murs du château ayant assez bien résisté, des projets de rénovation sont avancés mais rien n’aboutit. Le parc devient le cantonnement de la 3e division d’infanterie du 2e corps et les ruines sont pillées et totalement délaissées.

Ce qui reste du château Neuf sera sauvé par son adaptation pour recevoir une immense coupole abritant une lunette astronomique monumentale. Jules Janssen a en effet installé son observatoire d’astrophysique dans une partie du parc dès 1876. La restructuration du bâtiment est confiée à l’architecte Constant Moyeux. La coupole elle-même sera conçue par Janssen et les établissements Cail. Les travaux s’étalent entre 1880 et 1890. Le 15 décembre 1893 a lieu la première observation avec la grande lunette.
