В 1927 году Московский Совет решает создать планетарий. К этому моменту в мире насчитывается уже 13 подобных учреждений и планетарий в Москве становится тринадцатым. Через год Советский Союз договорился с немецкими фирмами Цейсс и Диккергоф о поставке оборудования и строительстве купола. Бюджет проекта составил 250 000 рублей, включая здание, оборудование, аудитории, музей и обсерваторию. Архитекторы М. Барщ и М. Синявский представили проект в новаторском для того времени стиле "конструктивизм". Строительство планетария стало значимым событием для столицы. Журнал "Огонёк" отмечал его как мероприятие культурной важности, сравнивая с народным университетом, расширяющим умственный кругозор граждан.
Научно-методическая работа в это время шла полным ходом. Тщательно продумывались основные темы, подбор материала, учитывалось строго научное содержание, а также методика и форма изложения. Было разработано несколько главных тем, удовлетворяющих не только запросам массового зрителя, но и школьным программам. Был представлен план организации астрономической библиотеки-читальни и астрономической обсерватории, обслуживающей посетителей, и способной вести научную работу. Открытие планетария для широкой публики было намечено на Октябрьские праздники. 5 ноября 1929 года считается Днём рождения Московского Планетария.
К 1934 году на куполе Московского Планетария уже мерцали звезды, плыли облака, ходила по небу комета, колыхались полярные сияния, шёл августовский звездопад, происходили солнечные затмения, ракета Циолковского летела с огненным хвостом. В конце сеанса в зале занималась алая заря, и под музыку Р.М. Глиэра, специально им аранжированную для Планетария, восходило большое, яркое "советское Солнце". Ничего этого ни в одном планетарии мира не было до конца 50-х годов. Так планетарий перестал быть просто оптическим прибором, а стал купольным театром, где небо воспроизводится во всём своём многообразии всеми средствами, доступными современной технике.
