Tuletorn asub Hiiumaa kirderannikul Hiiesaare ninal. Aitab orienteeruda Väinamere põhjaosas ning sihis 229,6° Paluküla kirikutorniga (Est 626), aitab liikuda Püssirahu silmast Suursadama (Djuphamn; Tiefenhafen) reidile.
Hiiesaare ninale (59° 00,13’ N, 22° 51,42’ E) püstitati puidust päevamärk (Suuremõisa paak) esmaselt 1876. aastal. See moodustas Paluküla kirikutorniga sihi SW 50° 15’. Valge tüvipüramiidikujulise puidust sõrestikehitise otsa oli kinnitatud täisnurkne kilp, mille tipu kõrgus maapinnast oli 12 m, merepinnast 13 m, nähtavuskaugus 8 miili. Hiiesaare sihi SW 49° 45’ alumine paak uuendati 1891. aastal eelnevaga sarnasel kujul. Selle kõrgus maapinnast oli 16 m ja merepinnast 17 m.
1910. aastal ehitati uus neljatahuline kivist punane tüvipüramiid, mille tipus oli valge nelinurkne metallist sõrestikkilp. Paagi kõrgus maapinnast oli 16 m, merepinnast 17 m. Päevamärk hävis Teises maailmasõjas.
1953. aastal ehitati Hiiesaarele tüüpprojekti järgi uus kivikbetoonist neljatahulise tüvipüramiidi kujuline 17 m kõrgune tuletorn, mille tipus asuv atsetüleeni latern näitas valgust sektoris 260°–130°. Tule kõrgus merepinnast oli 18 m, nähtavuskaugus 10 miili, tule iseloom: LFl W 7 s; 1,5 + 5,5 = 7 s. 1980. aastatel viidi tuletorn üle radioaktiivsete isotoopide generaatori toitele ning varustati sihtlaternaga EMS 210 (ЭMC 210).
1994.–2001. aastani Hiiesaare tuletorni tuli ei põlenud, kuna radioaktiivsete isotoopide generaator oli eemaldatud. Pärast remonti paigaldati automaatsed päikese-tuuleenergia toitel töötavad valgusseadmed.