Tendo por função a medição do nível médio das águas do mar, o Marégrafo de Cascais foi construído em 1882, vindo a ser deslocado cerca de 30 metros, para a sua atual localização, em 1900, num período em que, mercê do grande interesse do rei D. Carlos pelo mar e pela ciência, a vila se transformou na base das primeiras campanhas oceanográficas nacionais, como o atesta a montagem de um pioneiro laboratório de biologia marítima em Portugal, em 1896, no Paço Real de Cascais.

Este equipamento, o primeiro do género instalado no país – fundamental para a obtenção do Datum Altimétrico, que funciona como "Zero de Referência" – dispõe de um sistema de medição de A. Borrel, de 1877, sendo composto por uma boia num poço, ligada a um relógio de alta precisão e a um cilindro horizontal que há 134 anos permitem o registo gráfico das oscilações da boia. Os dados registados são ainda hoje requisitados pela comunidade científica nacional e internacional, nomeadamente pelo Permanent Service For Mean Sea Level. O Instituto Geográfico Português, em parceria com a Câmara Municipal de Cascais, faculta visitas guiadas, por marcação a este edifício.

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