Galata Kulesi Osmanlı'nın ilk dönemlerinde Yeniçeriler tarafından kullanılıyordu. Kule 16. yy'da Kasımpaşa'daki donanmada tutsakların barındırıldığı yerdi.
II. Selim döneminde (1566-1574) Galata Kulesi asıl gözlemevi Pera'da olan Türk Astronomu Takiuddin tarafından yenilerek gözlemevi olarak kullanıldı. Daha sonraki yüzyılda II. Mustafa döneminde (1695-1703) Şeyhülislam Feyzullah Efendi bir Cizvit papazı ile birlikte Kulede bir gözlemevi kurmaya çalıştıysa da bu çabaları 1703 yılında öldürülmesiyle yarım kaldı.
Galata Kulesi Osmanlı döneminde, çeşitli sebeplerle, fakat özellikle 1794 yılındaki (III. Selim dönemi) büyük Galata yangını nedeniyle II. Mahmut tarafından 1832'de yeniden yaptırıldı.
Kulenin konik tepesi 1875 yılında bir fırtınada uçtu ve daha sonraki restorasyon sırasında yenilenmedi. Bundan sonra kule 1964'e kadar yangın kontrol istasyonu olarak kullanıldı ve 1967'de turistik hizmete açılana kadar restorasyon için kapalı kaldı. Bu restorasyon sırasında Osmanlı döneminde yapılan değişiklikler de göz önüne alınarak Cenevizliler dönemindeki yapıya daha uygun olması için konik tepe tekrar eklendi.
