O primeiro proxecto de faro da Illa de Ons, realizado polo enxeñeiro J. Elduayen, data do 20 de decembro de 1861. Elduayen deseñou o edificio distribuído en tres cuartos individuais –para o enxeñeiro, o torreiro primeiro e o torreiro segundo–, un almacén e un taller para as recomposicións.
Ao exterior, mostra unha sillería realizada en granito de 4,25 metros de altura apoiada sobre un zócalo de 1 metro cun retablo de 10 cm., coroado cunha cornixa de 0,30 metros de altura.
As numerosas xanelas proporcionan ao interior unha gran luminosidade. Todas elas rematadas con arcos de medio punto, do mesmo xeito que a porta de entrada.
A torre dispón de dous corpos de sección cuadrangular. O primeiro, encaixado no edificio, serve de apoio ao segundo –de 5 metros de altura– sobre o que descansa a lanterna e no que sobresae unha
plataforma de 60 cm. de anchura, pechada por unha varanda de ferro fundido que serve para a limpeza exterior da cámara de iluminación.
Este primeiro faro, que comezou a funcionar o 13 de abril de 1865, constaba dun aparello catadióptrico de 5.º orde, luz fixa branca variada por escintileos cada 2’’ e un alcance de 17 millas. Situado sobre o nivel do mar a 128,4 metros e 10,63 metros sobre o terreo.
A lanterna, adquirida na casa Stautter por 10.746,50 ptas., tiña unha lámpada de émbolo e peso que funcionaba con aceite de oliva. Trece anos despois foi substituída por unha Maris para petróleo dunha mecha.
En 1902, co fin de mellorar a iluminación, apróbase o Regulamento de Reforma da Iluminación. Por esta razón, o faro debería ter maior alcance e a súa luz tería que comunicar grupos de tres escintileos brancos. Pouco despois, por unha Orde de 1906, serían catro os escintileos lóstregos cada 24’’, cun alcance nominal de 24 millas.
Para acatar a primeira norma sinalada instálase, en 1904, vapor de petróleo e calefacción exterior. Pero, como en moitos faros da época, a solución adoptada non resultou ser a máis óptima, o que provocou a construción dun novo faro.
O novo faro, proxectado por Rafael da Porca e modificada por Ramiro Pascual Lorenzo, inaugurouse o 4 de xullo de 1926. O novo edificio construído para faro realizouse coas dimensións do anterior e a 10 metros de distancia. A separación entre eles solucionouse uníndoos cun corpo, que lle proporcionaba a súa configuración actual en forma de “U”.
Para que a luz respondese ás características esixidas, a torre sufriu a demolición na súa parte superior alzando unha de forma octogonal e rematada por unha lanterna de 3,70 metros de diámetro con montantes helicoidales, adquirida nos talleres da Maquinista Valenciana. O conxunto fabricado pola Maquinista accionábase por unha máquina de reloxería e por un peso de 115 kg. Para a iluminación dispúxose un sistema de vapor de petróleo a presión por incandescencia Chance con capelos de 85 mm.
A electricidade chegou, a través dun grupo de baterías utilizadas, para as luces interiores, recargadas por medio dun aeroxerador auxiliado por un pequeno grupo electróxeno de 2,5 HP, que tamén se utilizaba para un radioteléfono. Actualmente conta con dous grupos electróxenos.
As obras posteriores no edificio consistiron en pequenas reformas: en 1932 revístese o interior de alicatado; en 1977, José María Pita Orduña, proxecta o cambio da cuberta do faro coa demolición da terraza horizontal existente, e a renovación do balconcillo e cúpula da torre. A construción da cuberta é a catro augas nos dous pavillóns laterais e a terraza do corpo central do edificio impermeabilizouse con tea asfáltica recuberta cunha capa de morteiro de cemento armado. Na reforma de 1977 tamén se renovou o alicatado do paramento exterior dos muros do edificio e da torre do faro.
En 1994, baixo a Dirección de Antonio Martín Oliver, procedeuse a unha rehabilitación das súas instalacións que incluíron a impermeabilización e limpeza da cúpula e cubertas. Con posterioridade construíuse unha salga museo na que se conserva o patrimonio histórico do servizo desde os seus inicios.
