XVI. yüzyılda Seydi İbrahim b. Seyyid, İshak Sa'di Çelebi, Yusuf b. Ömer, Mustafa b. Ali, Takiyüddin Râsıd gibi kişiler müneccimbaşılıkta bulunmuşlardır. Mustafa b. Ali astronomi ve coğrafya sahasında oldukça mühim bazı eserler telif etmiştir. Takiyüddin Râsıd da astronomi ve matematik sahasında birçok önemli eser vermesinin yanında İstanbul'da bir de rasathane açmış ve bazı gözlemlerde bulunmuştur. XVI. yüzyılda müneccimbaşıların astronomi ve astroloji alanında saraya ait bir çok vazifesi bulunmaktaydı.
Başta padişahlar olmak üzere birçok devlet adamı müneccimbaşıları zâyiçelerine göre değerlendirmiş ve zâyiçelerinin isabetli çıkması üzerine onlara birçok ihsanlarda bulunmuşlardır. Bununla birlikte Sultan I. Abdülhamid ve III. Selim gibi uğurlu saate ve zâyiçeye itimat etmeyen padişahlar da bulunmaktaydı. Ancak uğurlu saat uygulaması âdet haline geldiği için bu padişahlar inanmadıkları bu işin önüne geçememişlerdir.
Diğer taraftan kuyruklu yıldızların geçişi, zelzele, yangın, Güneş ve Ay tutulmaları gibi önemli astronomi hâdiseleri ile fevkalade olayları da müneccimbaşılar takip eder ve yorumları ile birlikte saraya bildirirlerdi.
Muvakkıthanelerin idaresi müneccimbaşılara ait idi. Bunun yanında Dârü'r-rasadü'l-cedid adıyla İstanbul'da kurulan rasathanenin idaresi Müneccimbaşı Takiyüddin Râsıd'ın idaresindeydi. XIX. yüzyılın ilk yarısında kurulan Mekteb-i Fenn-i Nücûm adlı mektep de Müneccimbaşı Hüseyin Hüsni ve Müneccimbaşı Sadullah Efendi'nin idaresinde bulunmaktaydı.
Ulemâ sınıfına mensup saray memurlarından olan müneccimbaşılar, silahtar ağaya bağlı olan hekimbaşının maiyyetinde bulunduklarından tayin ve azilleri de onun tarafından yürütülürdü. Müneccimbaşılar, XVI. asırda saraya takvim takdim etmelerinden dolayı 2000 akçe, müneccimler ise 1000 akçe ücret almaktaydılar (4). Osmanlı Devleti'nde otuz yedi kişi müneccimbaşılıkta bulunmuştur. Bunların arasında Takiyüddin Râsıd (ö. 1585) İstanbul'da kurduğu rasathane ile, Müneccimbaşı Derviş Ahmet Dede (ö. 1702) de yazdığı Arapça tarih kitabı Camiü'd-Düvel ile meşhur olmuştur. Müneccimbaşı Hüseyin Efendi (ö. 1650) ise zâyiçelerinin isabetiyle tanınmıştır. Müneccimbaşılar ilmiye mensubu olduklarından dolayı müderrislik ve kadılık gibi birçok vazifelerde bulunmuşlardır.
XVI. yüzyıldan sonra belirli bir sisteme göre devam eden müneccimbaşılık Osmanlı Devleti'nin sonuna kadar faaliyetlerini sürdürmüştür. Müneccimbaşı Hüseyin Hilmi Efendi'nin vefatına kadar gelen bu müessese, onun 1924 yılında vefatıyla yerine tekrar müneccimbaşı tayin edilmeyerek lağvedilmiş ve 1927 senesinde baş muvakkıtlık makamı tesis edilmiştir.