Para observar las estrellas meridionales que no podían verse en la latitud del observatorio, los científicos organizaron dos centros afiliados.
La plantilla del observatorio se vio muy afectada por la Gran Purga y muchos astrónomos de Púlkovo, incluyendo al director, Borís Guerasimóvich, fueron arrestados y ejecutados a finales de los años treinta.
En condiciones dramáticas, los instrumentos fueron salvados y almacenados sanos y salvos en Leningrado, incluyendo el mayor telescopio del mundo, así como una parte significativa de la única biblioteca con escritos e importantes obras desde el siglo XV al XIX.
En mayo de 1954, el observatorio fue reabierto, y no solo había sido restaurado sino también ampliado considerablemente en lo que se refiere a instrumentos, empleados y temas de investigación.
Los instrumentos antiguos supervivientes fueron reparados, modernizados y utilizados de nuevo.
También se construyó la Estación Astronómica de la Montaña Kislovodsk y un laboratorio en Blagovéshchensk.
En 1962, el observatorio envió una expedición a Chile para observar las estrellas de los cielos meridionales.