Eines der auffälligsten Bauwerke an der 'Kunstmeile' ist sicherlich das 'Carl-Zeiss-Planetarium' im Mittleren Schlossgarten, welches von 1975 bis 1977 nach dem Entwurf des Architekten Wilfried Beck-Erlang gebaut und am 22. April 1977 eröffnet wurde. In den vorgehängten, fast schwarzen Verglasungen, spiegelt sich normalerweise der Park des Mittleren Schlossgartens. Doch seit einigen Jahren sind die Motive keine Bäume, Seen, und Sträucher, sondern Bagger, Kräne und Container, da sich das Planetarium mitten im Baufeld für 'Stuttgart 21' befindet.
Stuttgart hat bereits 1928 als eine der ersten Städte weltweit ein Planetarium erhalten. Dieses befand sich im Hindenburgbau*, welcher während des 2. Weltkrieges in Teilen zerstört wurde. Betroffen von den Zerstörungen war auch das Planetarium. Im Gegensatz zum Hindenburgbau wurde es aber nicht wieder aufgebaut.
Der damalige Stuttgarter Oberbürgermeister Arnulf Klett hat mit Beginn der 1970er Jahre einen Verein gegründet, dessen Ziel es war Gelder für den Bau eines neuen Planetariums zu sammeln. Privatpersonen und Firmen haben innerhalb von ca. vier Jahren rund 1,5 Millionen DM gespendet. Erst durch diese Spendensammlung wurde der Bau eines neuen 'Sternentheaters' in der Baden-Württembergischen Landeshauptstadt möglich.
Beauftragt wurde der Architekt Wilfried Beck-Erlang, welcher schon damals bekannt dafür gewesen ist, die Konstruktionssysteme eines Baus sichtbar zu machen. Für das Planetarium nahe des Hauptbahnhofes hat Beck-Erlang eine sechseckige Stufenpyramide mit stumpfer Spitze entworfen. In dieser Pyramide befindet sich der Kuppelsaal. Deren verglaste Betonelemente hängen an filigran wirkenden Stahlgitterkonstruktionen. Diese werden auf Stahlbetonstützen, welche im Foyer des Planetariums um den Kuppelsaal herum angeordnet sind, abgefangen. Das Foyer bietet fast einen kompletten Umlauf um den Kuppelsaal.
Die Wand, welche den Kuppelsaal vom Foyer trennt ist foyerseitig mit der Kunstinstallation 'Regenbogenwand' von Lothar Quinte verkleidet. Zudem sind in der Vorhalle verschiedene Monitore aufgehängt, auf denen man einen ersten Vorgeschmack auf die verschiedenen Veranstaltungen erhalten kann. Auch ist hier der Vorgänger des jetzigen Planetariumsprojektors mit ergänzender Erklärungstafel ausgestellt. Unser Planet ist ebenso im Massstab verkleinert zu sehen, wie der Mond und noch weitere Ausstellungsstücke und Informationstafeln.
Ergänzt werden die verschiedenen, frei zugänglichen Ausstellungsstücke durch ein Modell des Planetariums, dessen Kuppel aufgeschnitten ist und einen Blick in diesen erlaubt. Der Saal ist 13 m hoch und hat einen Durchmesser von 20 m. In ihm finden 277 Besucher Platz. Dadurch, dass der Projektor absenkbar ist, bietet der Raum vielfältige Veranstaltungsmöglichkeiten.
Vervollständigt wird der Bau durch den angegliederten Keplersaal, welcher nochmals rund 200 Besucher fasst. In ihm finden Vorträge und andere Veranstaltungen statt. Hierbei handelt es sich um einen schlichten Flachbau, der mit einer einfachen, blauen Fassadenverkleidung versehen ist.
Heute zählt das Carl-Zeiss-Planetarium zu Deutschlands neun Großplanetarien, und ist nach Hamburg und Bochum das Planetarium mit der drittgrößten Besucherzahl.
Zum Planetarium Stuttgart gehört die Sternwarte Welzheim, vor den Toren der Stadt. Diese dient als Beobachtungsstation des Planetariums. Auch deren Bau wurde durch private Spenden ermöglicht.
*Hindenburgbau – im Jahr 2010 wurde der Name des Baus gegenüber vom Stuttgarter Hauptbahnhof aberkannt – eine neue Namensgebung gibt es bis heute nicht für den Bau. In der Bevölkerung wird das Bauwerk trotz, oder auch gerade wegen seiner Namenlosigkeit noch immer als Hindenburgbau bezeichnet.