La biblioteca venne costituita all’atto della fondazione della Stazione Astronomica di Carloforte nel 1899. L’istituto aveva scopi puramente osservativi e tecnici, trattandosi di una postazione allora ritenuta “temporanea”, ossia destinata a essere chiusa dopo qualche decennio di attività. Questa impostazione è rispecchiata dalla consistenza del patrimonio “storico” della biblioteca, costituito principalmente da cataloghi, effemeridi, manuali e tavole matematiche, oltre ad alcuni testi di astronomia generale e di astrometria.

Negli anni ’70 prese avvio il progetto di trasformazione della Stazione Astronomica in Osservatorio, con un consistente aumento dei campi di interesse ed il trasferimento delle attività alla nuova sede. L’allora direttore Edoardo Proverbio, cui si deve l’impulso di questa trasformazione, si prese cura dell’ampliamento della biblioteca, affiancando i testi scientifici veri e propri con collane di storia della scienza, filosofia e cultura generale, dando così al catalogo l’attuale assetto. Inoltre curò personalmente l’acquisto di numerosi volumi antichi di vario interesse, arricchendo il patrimonio con qualche pezzo raro e numerose curiosità.