По преданию, ещё в детстве Улугбек имел возможность посетить развалины знаменитой обсерватории Ат-Туси, Насир ад-Дина в Мараге. Это произвело на любознательного Улугбека сильное впечатление и определило его увлечение астрономией. В 1417—1420 годах Улугбек построил в Самарканде медресе, которое стало первым строением в архитектурном ансамбле Регистан. В это медресе Улугбек пригласил большое количество астрономов и математиков исламского мира. Другие два медресе были построены в Гиждуване и Бухаре. На портале последнего сохранилась надпись (хадис пророка Мухаммада): «Стремление к знанию есть обязанность каждого мусульманина и мусульманки». Вообще, все многочисленные надписи на медресе призывают людей к занятиям науками.

При Улугбеке Самарканд стал одним из мировых центров науки средневековья. Здесь, в Самарканде первой половины XV века, вокруг Улугбека возникла целая научная школа, объединившая видных астрономов и математиков — Гиясиддина Джамшида Каши, Казизаде Руми, ал-Кушчи. В Самарканде в то время жили историк Хафизи Абру, написавший замечательный труд по истории Средней Азии, знаменитый медик Мавлоно Нафис, поэты Сиражиддин Самарканди, Саккаки, Лутфи, Бадахши др.

Основным интересом Улугбека в науке была астрономия. В 1428 году было завершено строительство обсерватории Улугбека, главным инструментом которой был стенной квадрант с радиусом 40 метров и с рабочей частью от 20° до 80°, которому не было равных в мире. Сотрудниками Улугбека были такие выдающиеся астрономы, как Кази-заде ар-Руми, ал-Каши, ал-Кушчи. В обсерватории Улугбека к 1437 году был составлен Гурганский зидж — каталог звёздного неба, в котором были описаны 1018 звёзд. Там же была определена длина звёздного года: 365d6h10m8s (с погрешностью +58s).

Главным научным трудом Улугбека по праву считаются «Зиджи джадиди Гурагани» или «Новые Гурагановы астрономические таблицы». Автор завершил это произведение в 1444 году после тридцати лет кропотливой работы и астрономических наблюдений. Астрономический справочник вскоре был переведен на латинский язык и наряду с «Альмагестом» Клавдия Птолемея и астрономическими таблицами кастильского короля Альфонса X являлся пособием по астрономии во всех обсерваториях Европы.[2]

Точность этих таблиц превосходила все достигнутое ранее на Востоке и в Европе. Лишь в XVII в. Тихо Браге удалось добиться сравнимой с самаркандскими наблюдениями точности, а затем и превзойти её. Неудивительно, что «Зидж Улугбека» постоянно привлекал к себе внимание астрономов, как на Востоке, так и в Европе.

Создание Самаркандской обсерватории стало возможным потому, что в лице Улугбека слились воедино важнейшие слагаемые успеха: талантливый ученый, ясно представлявший себе научную цель и пути её осуществления, и правитель могущественного государства, располагавший достаточными средствами. Важнейшим итогом Самаркандской школы считается каталог звезд. На Востоке такие каталоги назывались зиджами. Предшествовавшие звездные каталоги, по-видимому, были основаны на наблюдениях Гиппарха, приведенных к соответствующей эпохе. «Зидж Улугбека» во многом базировался на собственных наблюдениях.

Улугбек был большим меценатом науки и искусств. Кроме астрономии и географии он увлекался поэзией и историей. Автором исторического произведения «История четырёх улусов» (Тарих-и-улус-и-арба’а) был сам Улугбек.[3]

С 1427 по 1447 год Улугбек практически не вел никаких серьёзных военных действий.

В 1428 году он провел важную денежную реформу в стране, оказавшую благоприятное воздействие на экономику государства.

У Улугбека было несколько сыновей и дочерей. Старшим сыном был Абд ал Латиф, а младшим Абдулазиз. Его дочь Робия Султан Бегим была позже выдана замуж за правителя Узбекского ханства Абу-л-хайра (1428—1468).

После смерти Шахруха в 1447 году в стране начались междоусобицы.

После поражения в Хорасанском походе в 1447 году между Улугбеком и его старшим сыном Абд ал Латифом возник конфликт, перешедший в военные действия. Эта война закончилась поражением Улугбека. Вскоре после этого Улугбек был предательски убит.