Les élèves souhaitant se spécialiser en astronomie et astrophysique peuvent suivre la seconde année de master spécialité "Astronomie, Astrophysique et Ingénierie Spatiale" organisée en commun par 5 établissements d’Île de France : l’Observatoire de Paris et l’Ecole Normale Supérieure de Paris regroupées au sein de PSL, Sorbonne Université, l’Université de Paris Cité, et l’Université Paris-Saclay. 

Le Master propose deux parcours : "Astrophysique" et "Dynamique des systèmes gravitationnels", et forme une quarantaine d’étudiants par an.