Při restaurování Astronomické věže Klementina v roce 2000 pro přístup veřejnosti byl prostor tzv. pracovny rezervován pro expozici věnovanou pozorováním, která bývala v Klementinu prováděna v posledních zhruba 250 letech. Jako "pracovna" se označuje místnost v podlaží nad meridiánovou síní a pod posledním patrem věže s ochozem.
Pracovna je vysoká přes 6 m, podél západní stěny má původní dřevěné schodiště a v polovině výšky úzkou galerii kolem všech stěn. Okna jsou kulatá a směřují do všech světových stran. Užití prostoru se měnilo, původně snad zde byly uloženy menší přístroje, v první polovině 19. století zde byla prováděna pravidelná měření zemského magnetismu (dokud nebyl pro tato pozorování vybudován dřevěný pavilon v Seminářské zahradě bez použití železných součástek) a měření atmosférického ozónu. Po tomto měření se zachovala skříň pod východním oknem, kde se v zinkové nádobě uchovávaly papíry napuštěné roztokem, jejichž zčernání při vystavení z okna na stanovenou dobu bylo měřítkem koncentrace ozónu ve vzduchu. Když tato měření skončila kvůli výparům z nedaleké koželužny, v pracovně byl ubytován asistent observatoře. Naposledy byla pracovna užívána Českou astronomickou společností v době před dokončením Štefánikovy hvězdárny na Petříně v roce 1928. Tehdy zde byly vyfotografovány některé přenosné dálekohledy z původního zařízení klementinské hvězdárny.
V Klementinu se od dob zakladatele a prvního ředitele hvězdárny Josefa Steplinga (1716-1778) prováděla astronomická, meteorologická a geomagnetická pozorování, a kromě toho také různé - hlavně demonstrační - fyzikální pokusy. Astronomickým pozorováním bude kvůli jejich značnému rozsahu věnován samostatný článek; zde zmiňme jen pozorování nutná k udržování přesného času, určování rozdílů zeměpisných délek a pozorování změn výšky pólu nad obzorem, které vedlo v 90. letech 19. století k objevu pohybů zemské rotační osy v tělese Země.

Inklinatorium. Magnetická střelka se orientuje ve směru siločar zemského magnetického pole v prostoru; inklinace se odečíttá na vertikální stupnici, deklinace na horizontální stupnici.

Četnými prvenstvími se mohou honosit pozorování meteorologická. Nepřerušená řada denních měření byla zahájena zásluhou Antonína Strnada (1747-1799), ředitele hvězdárny v letech 1781-1799, a od dne 1. ledna 1775 pokračuje dodnes. Pravidelná pozorování nejméně dvakrát denně však prováděl již Josef Stepling, a to dokonce i vlastnoručně zhotovenými přístroji. První Steplingův teploměr byl pravděpodobně rtuťový, bod varu vody byl označen 0 stupňů a bod tání ledu číslem 150, jak vyplývá ze záznamů za rok 1752. (Jednotně definované stupnice se rozšířily teprve později, Stepling si pak zhotovil druhý teploměr se stupnicí Réaumurovou. Tento teploměr figuruje ještě v inventáři z roku 1844, pak se ztratil.) Barometr zhotovil Stepling jako zhruba metrovou trubici o průměru 2,26 mm vyplněnou rtutí a zaústěnou do objemné nádobky, opatřenou stupnicí k odečítání výšky rtuťového sloupce. Kromě teploty a tlaku byla publikována též měření srážek, jasnost oblohy, přítomnost mraků, směr a síla větru a případné další úkazy (bouřka, jinovatka). Zpočátku měl Stepling přístroje ve své cele (poloha není známa, okna byla na sever), později je umístil na severní straně ochozu Astronomické věže (39 m nad úrovní dvora) a teprve za Strnada byly umístěny v přístavku na severní straně nádvoří za kostelem sv. Klimenta, kde se pozorování provádějí dodnes. Významné byly kontakty s Mannheimskou meteorologickou společností (Societas Meteorologica Palatina), která se zasloužila o rozšíření jednotných měřicích přístrojů. Klementinská observatoř je získala v roce 1781, umístěny byly na severu ochozu věže do dřevěné schránky s  větracími otvory. Před r. 1800 byl přikoupen anglický teploměr s Fahrenheitovou stupnicí, pak ještě další teploměry a barometry, jejichž seznam podává inventář z roku 1844.