Tuletorn asub Osmussaare loodetipus paeklindi serval ning on oluline meremärk tähtsa laevatee ääres. Tuletorni ehitamise vajadust Osmussaarele mainitakse allikates juba 1648.aastal. 1759.aastal kontraadmiral S.Mordvinovi ettekandes Admiraliteedi kolleegiumile Soome lahe tuletornide olukorrast tehakse taas ettepanek ehitada Osmussaarele tuletorn, kuivõrd saar pole isegi päeval hästi nähtav. Torn valmis 1765.aastal. 1804.aastast on teada lahtise tuleplatvormiga 10 sülla kõrguse torni olemasolust. Samal aastal ehitati see kõrgemaks ja paigaldati laternaruum katoptriliste valgus- seadmetega. 1842.aastaks oli torn kaldajärsaku murenemise tõttu muutunud varisemisohtlikuks ja lammutati. Sellest 128 m kaugusele ehitati ajutine 18m kõrgune puidust tuletorn ja alustati ka uue paekivist tuletorni ehitamist.
Ümara põhiplaani ja sisemise kivitrepiga torn valmis 1850.aastal. 1869.aastal valmisid tuletorni ülevaataja elamu ja saun. 1871. aastal oli tuletorn punast värvi, ülal valge karniisiga. Ringsektoriga püsituli oli merest 29 meetri kõrgusel ja oli nähtav 11 miili kaugusele. 1875.aastal ehitati torn 5 m kõrgemaks ja värviti musta-valge vöödiliseks. 1880.aastal viidi torn üle petrooleumivalgusele ja ehitati petrooliait. 1901ehitati kivist generaatorihoone ja torn sai elektrivalguse. 1903 ehitati motoristide jaoks kivist elamu, aasta hiljem hakkas tööle ka udusireen. I Maailmasõjas sai torn küll kannatada, kuid mitte pöördumatult. Kõik teenindushooned siiski hävisid tules, säilis vaid kivist sireenihoone. 1923. aastal valmis uus elumaja.
2.detsembril 1941 hävitasid taanduvad Nõukogude väed tuletorni. 1946. aastal ehitati puidust tüvipüramiidi kujuline 28m kõrgune tuletorn. Uus raudbetoonist 35 m kõrgune tuletorn valmis 1954.aastal ja on kaasaegsete hulgas efektseima arhitektuurse lahendusega. 1998.aastal viidi läbi põhjalik remont ja vahetati välja laternaruum. Vanematest teenindushoonetest on säilinud petrooleumiait ja kelder 19.sajandi lõpust ja 20.sajandi algusest pärinev masinahoone. Elamud ja laohooned on rajatud nõukogude ajal.
