1576. gadā Hvenas salā Tiho Brahe iekārtoja unikālu ievērojamāko tālaika observatoriju - Uraniborgu ("Debess pils"). 21 gadu tur viņš veica daudzus debess spīdekļu novērojumus, izgatavoja astronomiskos instrumentus, radīja jaunas novērojumu metodes. 1597. gadā jaunais Dānijas karalisKristiāns IV nolēma pārtraukt uzturēt Brahes observatoriju un Tiho Brahe esot apsvēris iespēju būvēt līdzīgu observatoriju tolaik Kurzemes un Zemgales hercogistes teritorijā esošajā Doles salā, taču nav guvis atbalstu.[1] Visbeidzot 1599. gadā Brahe sāka iekārtot observatoriju Prāgā.
Tiho Brahe sastādīja precīzas Saules tabulas un 800 zvaigžņu katalogu. Viņš atklāja neregularitātes Mēness kustībā. Pierādīja, ka komētas un novas ir debess ķermeņi, pretēji tālaika uzskatiem, ka tās ir atmosfēras parādības.