Преемниками Д.И.Дубяго стали его талантливые ученики. Профессор В.А.Баранов занимает пост директора городской обсерватории, получившей известность своими наблюдениями малых планет, комет и двойных звезд; он же возглавлял кафедру астрономии.

Энгельгардтовскую обсерваторию возглавил профессор М.А.Грачев, преподававший также и геодезию. Благодаря его энергии, обсерватория преодолела значительные трудности, вызванные гражданской войной и разрухой. Он добился постройки для нее собственной, хотя и маленькой, электростанции, приобретения приемной радиостанции, обеспечивающей службу времени.

Интенсивное развитие научно-исследовательской работы в АОЭ совпало с деятельностью А.А.Яковкина, назначенного директором в 1925г. С его именем связано начало развития астрофизики в Казанском университете, подготовка специалистов по геодезии. В исследовании Луны, начатое Яковкиным, в дальнейшем внесли значительный вклад И.В.Белькович, А.А.Нефедьев, Ш.Т.Хабибуллин. В 30-е годы А.А.Яковкин исследовал физическую либрацию Луны и изменение ее видимого радиуса, установил факт асимметрии Луны относительно ее экватора, что заставило пересмотреть точку зрения на движение и вращение Луны.

Монография "Вращение и фигура Луны" подвела итоги многолетних исследований. Будучи занят большой работой по подготовке геодезистов, Яковкин в 1931г оставляет пост директора Энгельгардтовской обсерватории.

Руководство АОЭ было передано Д.Я.Мартынову, талантливому исследователю переменных звезд, имеющих большое значение при изучении строения Вселенной. Основными объектами изучения Мартынов выбирает затменно-переменные звезды. В 1938г без защиты диссертации ему присваивается ученая степень кандидата наук, и в 1939г он назначается заведующим кафедрой астрофизики. По его инициативе университет совместно с Государственным оптическим институтом изготовляет 15-дюймовый телескоп системы Шмидта, с помощью которого к лету 1941г были получены первые фотографии звездного неба.

В 1942г Дмитрий Яковлевич успешно защищает докторскую диссертацию по теме: "Периодические неравенства у затменных переменных звезд". С начала 30-х гг АОЭ стала центром по исследованию затменных переменных звезд, визуальным изучением последовательно руководили Д.Я.Мартынов, В.А.Крат, Н.И.Чудовичев.

В 1951г Мартынов становится ректором КГУ, а в 1954г переходит в МГУ на должность профессора, затем заведующего кафедрой астрофизики; год спустя его назначают директором Государственного астрономического института им.П.К.Штернберга и заведующим Астрономическим отделением МГУ.