La série explore l'histoire de l'observation du ciel, des pratiques préhistoriques empiriques jusqu'à l'astronomie scientifique la plus récente. Elle s'attache à mettre en lumière toutes les civilisations qui ont pratiqué l'astronomie, à travers les récits historiques autant que les vestiges archéologiques.
"Pour découvrir la Terre, le Soleil, les planètes, les milliards d'étoiles [de] notre galaxie, les milliards d'autres galaxies, l'Univers, l'espace, le temps, il a fallu construire depuis quelques milliers d'années des observatoires, des observatoires astronomiques. C'est leur histoire et l'histoire de leurs découvertes qui sont ici racontées en dix tours du monde, dix tours du ciel."[2]
Production
La série alterne des interviews de scientifiques (astronomes, historiens des sciences, etc.) et des images documentaires (sites archéologiques, observatoires, etc.).
De très nombreuses personnalités témoignent tout au long de la série, avec un fil conducteur fourni par le philosophe Michel Serres et l'astrophysicien Pierre Léna.
La musique originale, composée par Georges Delerue a été très largement saluée comme participant à l'atmosphère particulière de cette série, mêlant rigueur scientifique, philosophie et poésie.
Tours du monde, tours du ciel 2009 est un film documentaire de 105 minutes de Robert Pansard-Besson dans la lignée de la série. Il reprend en grande partie le dispositif original, avec notamment toujours des interventions de Michel Serres et Pierre Léna. Il s'attache à dévoiler les dernières découvertes et progrès technologiques en observation, vingt ans après la série originale[13].
Les guignols de l'info ont pastiché "Tours du monde tours du ciel" au début des années 1990, dans un faux générique de l'émission, où une voix-off s'interroge sur l'origine d'une étrange croix, au dessous de laquelle Nicolas Sarkozy, alors ministre du gouvernement Balladur tentait vainement d'expliquer qu'il s'agissait de la croix de Lorraine, l'emblème du RPR.