『天体観測』は、音楽と映像がかつてない次元で融合したメディアミックスの金字塔としても知られています。当時、新進気鋭のロックバンドとして若者から熱狂的な支持を集めていたBUMP OF CHICKENの代表曲「天体観測」が主題歌に起用され、ドラマ全体のバックボーンを形成しました。
注目すべきは、単にタイアップとして楽曲が使われたのではなく、「見えないモノを見ようとして 望遠鏡を覗き込んだ」という歌詞の世界観そのものが、社会で迷走する登場人物たちの心情と完璧にリンクしていた点です。疾走感あふれるギターリフと藤原基央の切実なボーカルは、オープニング映像とともに視聴者の胸を強く締め付けました。
さらに、劇中の切ないクライマックスを彩ったのが、中島美嘉が歌う挿入歌「WILL」です。作詞・秋元康、作曲・川口大三郎によるこの壮大なバラードは、登場人物たちが夜空を見上げるシーンや涙を流す場面で絶妙なタイミングで流れ、視聴者の涙腺を崩壊させました。ロックの衝動（BUMP OF CHICKEN）と叙情的な静寂（中島美嘉）のコントラストが、作品の芸術的完成度を極限まで押し上げました。
また、物語の象徴であるロケ地の天文台としてファンの間で聖地となっているのが、長野県南佐久郡南牧村に位置する国立天文台 野辺山宇宙電波観測所周辺や、山梨県の富士五湖エリアです。雄大な八ヶ岳と満天の星空を背景にしたロケ映像は、都会の喧騒と対比される「失われた純粋さ」のメタファーとして機能していました。
