Nach anfänglichem Studium der Philologie an der Universität Dorpat, wandte sich F. G. W. Struve der Mathematik und Astronomie zu und begann nach der Promotion 1813 seine astronomische Laufbahn als Observator an der kleinen Sternwarte in Dorpat, der er durch die Aufstellung eines Reichenbachschen Meridiankreises (1822) und eines großen Fraunhofersehen Refraktors (1824) den Ruf eines Instituts ersten Ranges verschaffte. 

In der Folge wurde er mit dem Bau der von der Petersburger Akademie der Wissenschaften inaugurierten Nikolai-Hauptsternwarte von Pulkowo bei Petersburg betraut und 1839 deren erster Direktor. Hier konnte er sich voll auswirken als Beobachter und Organisator auf dem schon in Dorpat gepflegten Gebiet der Doppelsternastronomie, deren Fundamente er mit einem 1822 erschienenen ersten Katalog gelegt hatte. 

Daneben hat er sich um eine Verbesserung der astronomischen Konstanten durch ausgedehnte Beobachtungsreihen am Meridiankreis und am Verdialkreis verdient gemacht und selbst eine Neubestimmung der Aberrationskonstante vorgenommen.