O universo encerra os maiores mistérios para o ser humano. Alguns destes podem ser desvelados graças a este centro pertencente à Câmara Municipal de Madrid que depende do Ministério das Artes. Desde a sua inauguração, no dia 29 de Setembro de 1986, o seu principal objectivo è cultural, nas suas duas vertentes: pedagógica e divulgativa.
Com a ideia de difundir conceitos básicos de astronomia e ciência entre estudantes e público em geral, o centro conta com diversas salas dedicadas a diferentes finalidades. O Planetário de Madrid situa-se no Parque Tierno Galván, a uma altura de aproximadamente 600 metros, o que o converte em miradouro a partir do qual é possível apreciar uma vista panorâmica de grande parte da cidade de Madrid.
A principal missão do Planetário de Madrid é devolver ao visitante a interrelação perdida com o cosmos e potenciá-la, mediante a divulgação do conhecimento astronómico, em todas as suas vertentes: descritiva, histórica, física, de investigação e de exploração.

Para projecções multimédia que se realizam na sala principal do Planetário de Madrid, utiliza-se um sistema multi-visão formado por 100 projectores de slides que preenchem toda a cúpula de imagens produzindo efeitos panorâmicos, uma única imagem hemisférica envolvente ou a possibilidade de projectar em qualquer zona da cúpula.
Também conta com 50 projectores de efeitos especiais que simulam o Sistema Solar, explosões estelares, pulsares, buracos negros, galáxias etc. Existem por outra parte, projectores de vídeo com magnetoscópios e leitores de vídeo disco e um sistema de som de 24 altifalantes uniformemente distribuídos com 6.000 watts de potência com reforço nos sub-graves.
Mas a parte mais importante é o projector de estrelas ou planetário óptico, que é um conjunto de projectores, engrenagens e eixos que permitem representar com todo o realismo a aparência da noite estrelada, assim como todos os seus movimentos e os dos planetas. Hoje em dia existem outros tipos de projectores que oferecem grandes possibilidades, embora ainda não tenham conseguido superar a naturalidade das estrelas dos planetários ópticos.

O Planetário possui três áreas de exposições principais: duas salas de exposições propriamente ditas e um vestíbulo anexo à sala de vídeo, nas que se instalam principalmente exposições de produção própria. A Sala de Astrónomos situa-se abaixo da sala de projecção e é diáfana e circular, com 21 m de diâmetro. Nela o público pode assistir exposições sobre temas astronómicos, tão diversificadas como as realizadas sobre o cometa Halley, a exploração de Neptuno, as Galáxias, o céu no hemisfério sul...
Na parte exterior da Sala de Projecção há um ecrã curvo do retroprojector panorâmico com um comprimento de 9 m. A luz atravessa este ecrã, por trás do qual estão posicionados os projectores de slides sincronizados e controlados por computador. Neste ecrã podemos visualizar audiovisuais de curta metragem sobre astronómicos como os Planetas, as escalas do Universo e a Terra, produzidos todos eles no Planetário de Madrid.
A Sala de Exposições é um recinto independente dentro do próprio Planetário, o que faz com este seja o lugar idóneo para levar a cabo actividades e exposições com diferentes temas das que são realizadas no resto do edifício. Tem acolhido exposições relacionadas com as comunicações através do satélite Hispasat, a trabalhos fotográficos de astrónomos aficionados, à forma de como as crianças vêm o Planetário ou o 25º aniversário da chegada do homem à lua.
O edifício do Planetário completa as suas instalações com a Torre do Observatório, que tem 28 m de altura, onde se situa uma cúpula de 3 m de diámetro. No seu interior encontra-se um telescópio refractor Coudé, de 150 mm de abertura e uma distância focal de 2.25 m. Embora Madrid não seja o local mais idóneo para a observação astronómica devido à grande quantidade de luzes e poluição, a partir do observatório são levadas a cabo observações de alta qualidade.
Dentro do edifício do Planetário há uma loja onde se pode adquirir diversos materiais e artigos didácticos sobre ciência e astronomia.
A entrada às exposições, vídeos e audiovisuais é gratuita.
As localidades não são numeradas.
Os preços para o acesso à sala de projecção são os seguintes: