El Planetario Morehead se inauguró el 10 de mayo de 1949 tras diecisiete meses de construcción. Fue el primer planetario del Sur y el sexto que se construyó en Estados Unidos. Diseñado por los mismos arquitectos que proyectaron el Jefferson Memorial, el coste de su construcción, más de 23 millones de dólares en la actualidad, lo convirtió en el edificio más caro jamás construido en Carolina del Norte en aquella época. El Planetario Morehead fue inaugurado oficialmente durante una ceremonia celebrada el 10 de mayo de 1949.
Dado que Zeiss, la firma alemana que producía proyectores para planetarios, había perdido la mayoría de sus fábricas durante la Segunda Guerra Mundial, había muy pocos proyectores disponibles en ese momento. Morehead tuvo que viajar a Suecia, donde había sido embajador estadounidense, para comprar un Zeiss Modelo II que sirviera de corazón al nuevo planetario de Carolina del Norte.
Let There Be Light fue el primer espectáculo del planetario.
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Desde 1959 hasta 1975 todos los astronautas de los programas Mercury, Gemini, Apolo, Skylab y del Proyecto de Prueba Apolo-Soyuz pasaron horas de entrenamiento de navegación celeste en el planetario. Los técnicos de Morehead desarrollaron réplicas simplificadas de módulos y herramientas de vuelo para su uso en el entrenamiento, a menudo a partir de madera contrachapada o cartón. Una maqueta que simulaba las partes clave de la cápsula Gemini se construyó con madera contrachapada y se montó en una silla de barbero para permitir los cambios de cabeceo y guiñada. Varios de estos elementos están expuestos en el planetario. Ese entrenamiento puede haber ayudado a salvar la vida de los astronautas en alguna ocasión. Los astronautas del Apolo 12 recurrieron a ese entrenamiento después de que su cohete Saturno V fuera alcanzado por un rayo en dos ocasiones durante el ascenso, lo que dejó fuera de servicio los sistemas de la nave y les obligó a configurar los sistemas de navegación basándose en correcciones tomadas manualmente. Gordon Cooper utilizó su entrenamiento para realizar el aterrizaje más preciso del Proyecto Mercury después de que un fallo eléctrico afectara a los sistemas de navegación. Los astronautas disfrutaban de refrescos, galletas y otros tentempiés durante sus intensas horas de entrenamiento, lo que llevó a los empleados del planetario a crear el nombre en clave «tiempo de galletas» para referirse a las sesiones de entrenamiento. De vez en cuando, se filtró la noticia de las sesiones y el famoso diseñador de ropa y nativo de Chapel Hill Alexander Julian recuerda haber conocido a los astronautas del Mercury durante una visita al planetario cuando estaba en la escuela secundaria.
El primer astronauta que se entrenó en Morehead, en marzo de 1964, fue Neil Armstrong. Armstrong volvió a visitarlo sólo unos meses antes del lanzamiento del Apolo 11 en 1969, pasando un total de 20 días en Morehead a lo largo de 11 sesiones de entrenamiento, más que cualquier otro astronauta. Los astronautas comentaron que la «gran cúpula» era «muy realista», calificando la instalación de «magnífica».
En total, los astronautas que se entrenaron en el planetario fueron Buzz Aldrin, Joseph P. Allen, William Anders, Neil Armstrong, Charles Bassett, Alan Bean, Frank Borman, Vance D. Brand, John S. Bull, Scott Carpenter, Gerald P. Carr, Eugene Cernan, Roger B. Chaffee, Philip K. Chapman, Michael Collins, Pete Conrad, Gordon Cooper, Walter Cunningham, Charles Duke, Donn F. Eisele, Anthony W. England, Joe Engle, Ronald E. Evans, Theodore Freeman, Edward Givens, John Glenn, Richard F. Gordon Jr, Gus Grissom, Fred Haise, Karl Gordon Henize, James Irwin, Joseph P. Kerwin, William B. Lenoir, Don L. Lind, Anthony Llewellyn, Jack R. Lousma, Jim Lovell, Ken Mattingly, Bruce McCandless II, James McDivitt, Curt Michel, Edgar Mitchell, Story Musgrave, Brian O’Leary, Robert A. Parker, William R. Pogue, Stuart Roosa, Wally Schirra, Rusty Schweickart, David Scott, Elliot See, Alan Shepard, Deke Slayton, Thomas P. Stafford, Jack Swigert, William E. Thornton, Paul J. Weitz, Ed White, Clifton Williams, Alfred M. Worden y John Young.