어린이천문대는 천체관측 시설과 천문연구활동을 중심으로 아이들에게 우주과학 및 자연과학에 대한 흥미와 관심을 고취시키며, 주어진 문제를 창의적으로 사고하고 해결할 수 있는 능력을 함양케 하는데 목적이 있다. 이를 위해서 어린이천문대는 사회 각층의 전문 자문위원단과 연세대학교 이과대학 전공 실무자들의 연구와 협의에 의해 개발된 다양한 교육 프로그램을 운영하고 있으며, 체험적이고 심층적인 다양한 교육 프로그램을 개발해서 어린이들에게 보다 다양하고 심도 있는 천문 자연과학의 교육 서비스를 제공하고자 한다. 이곳 프로그램들은 자연과학에 대한 올바른 정보를 어린이들에게 제공하여 그들이 자연과학을 바르게 바라볼 수 있는 눈을 갖도록 하고, 아이들에게 단순히 지식 전달만이 아니라 스스로 미래에 대한 꿈과 희망을 갖게 이끌어 준다. 도시와 가까운 곳에 위치해 있어 아이들이 쉽게 별을 만날 수 있고, 4년 과정의 체계적인 천문 프로그램을 통해 우주 속에 숨은 과학적 지식을 배울 수 있으며 천문 관련 만들기 실습을 통해 어린이들의 공간지각 능력과 천문학의 지식을 동시에 익힐 수 있도록 도와주고 있다.