A Comissão de Faróis e Balizas, propunha já em 1881 o estabelecimento de um farol na Ponta do Castelo, na Ilha de S. Maria. O plano não se concretizaria tão rapidamente como os seus autores porventura esperariam. O projeto para a sua construção datado de 6 de março de 1925, estava orçamentado em 250 000$00.

Para a edificação do farol houve necessidade de comprar os terrenos a diversos proprietários, uns a título de cedência, outros pela quantia de três mil e quatrocentos escudos.

O farol do Gonçalo Velho entrou em funcionamento 15 de novembro de 1927. Foi dado ao farol o nome do navegador que descobriu a Ilha. Fica localizado na Ponta do Castelo na parte SE da Ilha de S. Maria. Tem uma torre com 14 metros de altura e 114 metros de altitude. Foi equipado com um aparelho lenticular de 3ª ordem, grande modelo (500 mm distância focal), sendo a fonte luminosa principal o gás BBT, e tinha como reserva a incandescência pelo vapor de petróleo e um candeeiro de nível constante. A rotação da ótica era produzida pela máquina de relojoaria. 

A parte superior da cúpula era de vidro para lhe dar a caraterística de aeromarítimo.​

Em 1934 foi construída mais uma casa de habitação com a finalidade de aumentar a lotação do farol e alguns anos mais tarde (1955), construiu-se a casa das máquinas e o depósito de combustíveis.

O farol foi eletrificado em 1957 com a montagem de grupos eletrogéneos passando a fonte luminosa a ser uma lâmpada de incandescência de 3000W 120V.

A máquina de relojoaria deu lugar a um motor de rotação elétrico em 1971.

Em 1987 o farol foi automatizado com o sistema modelo DF. A potência da fonte luminosa foi reduzida com a instalação de uma lâmpada de halogéneo de 1000W 120V. Neste mesmo ano foi instalado um equipamento de monitorização do farolim das formigas.

Foi eletrificado com energia da rede pública em 1991​.

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Fontes: Site da Autoridade Marítima de Portugal (www.amn.pt) e Wikipedia (pt.wikipedia.org)