С помощью гигантского угломерного инструмента (можно условно назвать его секстантом) в самаркандской обсерватории Улугбека производились, очевидно, наблюдения над Солнцем, Луною и планетами. Для наблюдения звёзд пользовались передвижными приборами — секстантами Фахри, как об этом свидетельствуют различные авторы.
Наблюдения за небесными светилами на меридианном квадранте производились с помощью диоптров. Центральный диоптр, по мнению Сикоры, помещался на верхушке башни, поднимавшейся над нижней частью дуги (квадранта). Другой диоптр двигался по мраморным дугам прибора. Тележка двигалась по желобам и устанавливалась наблюдателем в нужном месте с помощью штифтов (один из таких штифтов был обнаружен при раскопках). Градусы отсчитывались по делениям на мраморных плитах, а минуты и секунды по делениям на вспомогательной шкале, помещавшейся на тележке с диоптрами.
«На счёт деталей устройства основного инструмента Улугбека могут быть большие разногласия, — писал ещё в 1913 году И. И. Сикора, — но, несомненно, это был типичный квадрант с диоптром (или визиром) в центре и главным диоптром на дуге. Другого типа инструмента у Улугбека быть не могло, так как в истории астрономии указаний на это не имеется. А остаться неизвестным новый тип инструмента при постоянных сношениях Улугбека с учёными других стран и народов тоже не мог».
О чём говорят последние раскопки
Дело, начатое В. Л. Вяткиным до революции (1908–1909 гг.), продолжают советские учёные.
В 1941 году возобновились раскопки на холме обсерватории. На семь лет война прервала эти работы. В 1948 году, под руководством опытного археолога В. А. Шишкина, раскопки на холме обсерватории были снова возобновлены. По своему размаху они далеко превзошли работы Вяткина.
Холм Кухак, на котором когда-то высилось великолепное, по словам Бабура, здание обсерватории, возвышается над арыком Аби-Рахмат на 14 метров. Площадь холма — около гектара (по подошве). Холм круто спадает на восток, юг и запад. С севера к нему примыкает второй, более низкий и отлогий холм, через который проходила дорога к обсерватории (согласно В. А. Шишкину вход в обсерваторию был именно с севера).
Видимость неба с холма обсерватории была очень хорошей. Невысокая возвышенность на северо-востоке (Чупан-ата) не могла служить большой помехой для астрономических наблюдений.
Раскопки 1941 года охватили восточную часть площадки древней обсерватории. В 1948 году археологи повели раскопки, главным образом, на западной части площадки. Раскопки велись на такую глубину, чтобы вскрыть не только стены здания, но и фундамент его. Фундамент здания был опущен до скалистого основания холма. Самая толщина фундамента (3 метра) показывает, — что на нём высились массивные и высокие стены. Раскопки 1948 года позволили восстановить (приближённо) план здания (или зданий) обсерватории. Дополнительные раскопки показали, что на склонах холма и у его подошвы никаких строений не было. Здание улугбековой обсерватории высилось одинокое и таинственное для непосвящённых.
