Имя Улугбек значит «Великий правитель», «патриарх, правитель». Он, внук Тимура и сын Шахруха был рожден в Султание (Иран). Свое стремление к научным исследованиям он проявил с раннего возраста. Его отец и дед приглашали ученых из Самарканда, и Улугбек извлекал максимальную пользу из занятий с ними.

После смерти Тимура, власть в империи Тимуридов перешла к отцу Улугбека. Улугбек поселился в Самарканде - столице империи Тимуридов. После того, как Шахрух перенес столицу в Герат (Современный Афганистан) в 1409 году, шестнадцатилетний Улугбек стал правителем Самарканда, а в 1411 он становится безраздельным правителем Мавераннахра.

Молодой правитель намеревался превратить город в интеллектуальный центр империи. В 1417 – 1420 он построил медресе («университет» или «институт») на площади Регистан в Самарканде и пригласил множество исламских математиков и астрономов для обучения там. Помимо медресе в Самарканде, он построил подобное учреждение в Бухаре, полагая, что оно станет действующим центром просвещения в области.

Строительство Медресе Улугбека в Бухаре было начато в 1417 году. Сам Улугбек очень интересовался астрономией, и в 1428 году построил огромную обсерваторию в Самарканде.