هدفى علمى بود ، درحالىكه هلاكو خيال مىكرد اين كار با « اختيارات » وابستگى دارد . گفته‌اند هلاكو نسبت به مخارج ساختمان و تهيهء وسائل رصدخانه و اهميت آن اعتراض كرد و اعتراض او بر اين پايه بود كه كارهاى مقدرشدنى است و نمىتوان از مقدرات گريخت . طوسى هلاكو را با روشى شيوا قانع ساخت كه فرق است بين آنچه بدون اطلاع و ناگهانى به انسان مىرسد و بين آنچه كه قبلا به‌وقوع آن آگاهى و اطلاعى در ميان باشد ؛ از اين راه بود كه خواجه طوسى هلاكو را تشويق به ساختن رصدخانهء مراغه كرد و در جمادى الاوّل سال 656 ه / 1259 م شروع به ساختمان كردند . طوسى و گروه همكاران به رصد ستارگان پرداختند و طول و درجات عرضى آنها را تعيين كردند . خواجهء طوسى زيج ايلخانى را تصنيف كرد چنان كه مؤيد عرضى ( مؤيد الدّين بن برمك بن مبارك عرضى ) كه از همكاران طوسى در اين كار بود ، كتابى در ادوات و آلات اين رصدخانه نوشت و اسباب و لوازم آن را در كتاب مزبور به تفصيل معلوم داشت . عرضى مردى دانشمند و حكيمى متبحر و يگانه رياضىدانى بزرگ بود و در رجب سال 664 ه / 1266 م درگذشت . طوسى براى انجام اين كار بزرگ از يك عده علماى فلك‌شناس مشهور كه نخبه و برگزيده بودند دعوت كرد تا در اين كار به او كمك كنند . براى انجام اين كار هزينه‌هاى سنگينى خرج شد . اين دسته از علماى نخبه مجموعهء بزرگ و پرارزشى را تشكيل مىداد و در حقيقت مجمعى علمى بود كه به مباحث فلكى و رياضى رسيدگى مىكرد و هريك در رشتهء اختصاصى خود سهمى در اين مجمع علمى داشت . برخى از اين علما كه به اين امر مهم قيام كردند عبارت بودند از :