Мирзо Улугбек родился 22 марта 1394 года в городе Султании, во время знаменитого «пятилетнего похода» его деда, великого завоевателя Тамерлана (Тимура). Его настоящее имя было Мухаммад Тарагай, данное в честь отца Тимура, но в историю он вошёл под именем Улугбек. Он был старшим сыном младшего сына Тимура, Шахруха, и его жены Гаухаршад бегим. Ещё в детстве Улугбек имел возможность посетить руины знаменитой обсерватории Насир ад-Дина ат-Туси в Мараге, что, по преданию, определило его увлечение астрономией на всю жизнь.
После смерти Тамерлана в 1405 году и последовавших за этим междоусобиц, отец Улугбека, Шахрух, унаследовал большую часть империи Тимуридов. В 1409 году он назначил Улугбека правителем Мавераннахра со столицей в Самарканде. С 1411 года Улугбек стал править суверенно, превратив Самарканд в один из мировых центров науки и культуры.
В отличие от своего деда, Улугбек был не столько воином, сколько учёным-правителем и покровителем искусств. Он активно занимался восстановлением и развитием высшего образования. Между 1417 и 1420 годами он построил в Самарканде медресе, которое стало центром научного ансамбля Регистан. На портале другого медресе, построенного им в Бухаре, была выгравирована надпись на арабском языке: «Стремление к знанию есть обязанность каждого мусульманина и мусульманки», что отражало его приверженность науке.
Главным увлечением и достижением Улугбека была астрономия. В 1428 году было завершено строительство его знаменитой обсерватории Улугбека, которая превосходила все существовавшие в мире по своей точности. Главным инструментом обсерватории был гигантский стенной квадрант с радиусом в 40 метров.
Под руководством Улугбека выдающиеся астрономы, такие как Кази-заде ар-Руми, ал-Каши и ал-Кушчи, к 1437 году составили «Гурганский зидж» - каталог звёздного неба, который описывал 1018 звёзд. Они также с невероятной точностью определили длину звёздного года (с погрешностью всего в 58 секунд) и наклон оси Земли.
«Гурганский зидж» стал основным астрономическим пособием в Европе и на Востоке. Он был переведён на латинский язык и использовался в обсерваториях наряду с трудами Птолемея и Альфонса X. Точность его наблюдений была превзойдена лишь в XVII веке астрономом Тихо Браге.
Помимо астрономии, Улугбек увлекался поэзией и историей, а также был меценатом, покровительствовал тюркской литературе, что способствовало расцвету культуры в Мавераннахре.
Политическое правление Улугбека было менее успешным, чем его научная деятельность. После смерти его отца Шахруха в 1447 году в империи начались междоусобицы. Улугбек столкнулся с сильным сопротивлением своего старшего сына Абд ал-Латифа, который был недоволен мягкой политикой отца. Их конфликт перерос в открытую войну. В октябре 1449 года в битве под Димишком, к западу от Самарканда, войска Улугбека были разбиты.
После поражения Улугбек был предан и убит по пути в Мекку по приказу своего сына Абд ал-Латифа.
Научное наследие Улугбека оказалось более долговечным. Его ученик Али аль-Кушчи переехал в Стамбул, где способствовал развитию астрономии в Османской империи. В 1569 году в Стамбуле была построена обсерватория, основанная на модели Самаркандской. Сама же обсерватория Улугбека была разрушена в конце XVII века.
В Европе работы Улугбека стали известны после их публикации в 1648 году в Оксфорде. Его звёздный каталог был высоко оценён европейскими учёными. Имя Улугбека было увековечено, немецкий астроном Иоганн Генрих фон Медлер назвал в его честь лунный кратер. В 1908 году русским археологом В. Л. Вяткиным были обнаружены и раскопаны остатки обсерватории, что вернуло память о великом учёном. Сегодня Улугбек почитается как один из величайших астрономов и просветителей Востока. Его личные вещи, такие как нефритовый кубок и чаша, хранятся в крупнейших музеях мира.
