Территория Пулковских высот трактовалась как лесопарковая зона. Планировку самой обсерватории разработали в характере французских партерных парков, что позволяло совместить удобство сообщения между зданиями по кратчайшим расстояниям с надлежащей художественной выразительностью. За пределами Научной площадки на территории обсерватории предполагалось выполнить английский парк по спецпроекту. Вход на северном склоне предназначался для возведения Монумента героическим защитникам Ленинграда. Он представлял собой грандиозную композицию, увенчанную колоссальной колонной на высоком подиуме со статуей Победы. Форпроект одобрил Городской архитектурный совет с незначительными замечаниями по планировке и утвердил Президиум Академии наук СССР в 1946 г. Восстановительные работы начались в 1947 г. Их возглавляло Ленинградское отделение проектного управления Академии наук под руководством члена-корреспондента Академии архитектуры СССР профессора В.Л. Гофмана. Строительные работы выполняло СМУ Академстрой под руководством Б.А. Берлина.
В 1949 г. генеральный план детально проработал и уточнил архитектор-художник В.И. Яковлев при участии научного консультанта Пулковской обсерватории астронома А.Н. Дейча. Вся территория разделялась на три функциональные зоны: район главного здания, производственно-научная площадка, жилой поселок и хозяйственный двор. Целью композиции генплана было создание ландшафтного ансамбля на принципах гармонии, цельности и классической строгости, особое внимание обращалось на облик обсерватории со стороны Гатчинского шоссе (ныне это Пулковское шоссе, входящее в автомагистраль М-20). На восточном склоне с западной стороны Гатчинского шоссе устроили главный въезд в обсерваторию, жилой район с детским садом и яслями, хозяйственную зону. По этому же генеральному плану предполагалось разместить перед главным зданием к северу на террасе по обе стороны Меридианной дорожки два здания для лаборатории времени и астрофизической лаборатории.
(В последующие годы проект 1949 г. частично изменен. Лаборатории времени и астрофизическую устроили на других местах. Монумент защитникам Ленинграда вместо Пулково возвели на площади Победы в 1974–1975 гг.)
Рабочее проектирование главного здания обсерватории выполнила архитектор М.А. Захарьевская в 1946 г. Оно основывалось на исторических изображениях главного фасада и обмерах. При этом внутреннюю планировку боковых служебных флигелей полностью реконструировали, а снаружи к ним пристроили балконы на уровне первого этажа, что предусмотривалось в первоначальном проекте А.В. Щусева. В центральной части здания старую планировку сохранили, так как она была связана с конструктивным устройством наблюдательных научных залов. Астрономические инструменты установили на прежних глубоких мощных фундаментах, выдержавших бомбежки и артобстрелы военного времени.
Круглый зал под главной башней и читальный зал библиотеки реставрировали по проекту архитектора Д.X. Еникеева. Он же являлся автором архитектурного оформления кабинета директора обсерватории. Парадный интерьер Конференц-зала, расположенного в первом этаже западного корпуса, устроен по новому проекту, разработанному архитекторами И.Н. Бенуа и Ф.Ф. Олейником. Его стены во всю высоту облицованы красным уральским мрамором, во фризе расположены барельефы ученых-астрономов, а также К. Маркса и В.И. Ленина (последний заменил барельеф Сталина). Главное здание меблировано ценной мебелью с сохранением исторического стиля обстановки Пулковской обсерватории, как и предусматривалось первоначальным проектом А.В. Щусева.
Проекты астрономических павильонов, по замыслу А.В. Щусева, разработали в нескольких вариантах, для фасадов предусмотрено использование элементов архитектурного декора классики. Рабочее проектирование выполнял архитектор П.П. Светлицкий. Павильоны размещены на научной площадке южнее главного здания. Автором фасадов гостиницы является архитектор В.И. Яковлев, интерьеры выполнены по проектам Д.X. Еникеева. Позднее построили здания лаборатории радиоастрономии (1954 г., архитектор Д.X. Еникеев) и астрофизической лаборатории (середина 1950-х гг., архитектор А.В. Баранский), их также оформили в стиле неоклассицизма.
Во время восстановления Пулковской обсерватории в 1947-1953 гг. на ее территории устроили новый парк, состоящий из нескольких ландшафтных районов. На восточном склоне горы по проекту ландшафтного архитектора О.А. Ивановой создали район в пейзажном стиле, окружающий жилые дома сотрудников обсерватории и постройки социально-бытового назначения. Парковый район с регулярной планировкой и главным зданием в центре (архитектор Н.Е. Закамская) стал называться