Die im Möttbachtal am Abzweig der Straße nach Tiefenbach gelegene Obermühle wurde erstmals 1450 als gräfliche Mahlmühle erwähnt. Als technische Meisterleistung wurde zu Beginn des 17. Jahrhunderts die Brunnenkunst geschaffen, die Trinkwasser in das fast 90 m höher gelegene Schloss pumpte. U.a. 1665 unter Graf Heinrich Trajektin und 1875 nach Plänen des Bonner Ingenieurs Gregor erneuert, versorgte dieses Wasserwerk bis 1971 auch die Stadt. Zusätzlich existierte ein Hammerwerk, dessen nach 1731 datierten Reste vor kurzem gefunden wurden. Das Gebäude dient seit 1972 als Heimat- bzw. Stadtmuseum. Die ältesten Teile des heute zweigeschossigen Massivbaus mit Krüppelwalmdach dürften wenigstens bis ins 15. Jahrhundert zurückreichen. Bauforschungen haben ergeben, dass der jetzige ebenerdige Eingang ursprünglich ins Obergeschoss führte, wobei das alte Erdgeschoss in dem aufgefüllten Gelände verborgen ist. Zusammen mit den nachgewiesenen und teilweise noch sichtbaren Schlitzfenstern lässt sich auf einen wehrhaften turmartigen Bau schießen, der sowohl Wohn- als auch Mühlenfunktion gehabt haben könnte. Bei einem der zahlreichen Umbauten wurden die Geschosshöhen verändert und das Kreuzgrat- und Tonnengewölbe im heutigen Keller eingezogen. Weitere Umbauten stammen von 1544, wie ein Inschriftenstein an der Westseite belegt sowie aus der Zeit nach 1758, als die Außentreppe ins Obergeschoss angelegt wurde. Demnach muss das Geländeniveau damals bereits auf heutigem Niveau gelegen haben. Nach Norden schließt sich ein eingeschossiger Massivbau mit Satteldach und einer ungewöhnlichen Eckquaderung mit Halbkugeln an. In einem Anbau findet sich noch ein eisernes Wasserrad von ca. vier Metern Durchmesser, vermutlich von 1924. Auf dem Gelände vor der Obermühle einige Grenz- und Gedenksteine sowie eine gusseiserne Pumpe.