這顆未知的行星既然比天王星還要遙遠，它的光亮一定非常微弱，在茫茫星空中要找到它無疑像大海撈針，涉及的未知因素太多，難度極大。19世紀40年代，有兩個年輕人幾乎同時攻克了這道難關。他們沒有使用最先進的天文望遠鏡，而隻用筆和紙就找到了這顆遙遠的行星。他們就是法國的勒維耶和英國的亞當斯。
海王星最大的衛星1845年10月，26歲的英國劍橋大學學生亞當斯，經過整整兩年艱苦的運算，首先得到結果，算出了那顆未知行星的空間軌跡，並馬上把結果送到英國格林尼治皇家天文台台長艾裏的手中。可惜，亞當斯時運不濟，這項裏程碑式的工作並未得到權威的充分重視，論文被束之高閣，沒有及時地加以觀測驗證。
相比之下，法國人勒維耶則幸運得多。1846年8月底，這位36歲的年輕人也完成了計算。他把計算結果分別寄送給歐洲大陸的幾個天文台，請求他們幫助進行觀測驗證。9月下旬，德國柏林天文台的天文學家加勒在收到信的當晚，便在勒維耶所指的天空位置上找到了這顆新行星。後來人們用希臘神話中大海之神的名字命名了這顆行星，中文就叫“海王星”。
海王星的發現，生動地證實了開普勒定律和牛頓萬有引力定律的正確性，體現出科學理論預言未知事物的無比威力。正如一位科學家所說：“除了一支筆、一瓶墨水和一些紙張外，再不需任何儀器就預言了一個未知的遙遠星球，這樣的事情無論什麼時候都是極其引人入勝的。”
海王星本身沒有奇特之處，體積是地球的4倍，與太陽的平均距離為45億千米，繞太陽公轉一周需165年，自轉一周為15小時48分。表麵溫度與天王星一樣，在零下200攝氏度左右。海王星有8顆衛星。從天文望遠鏡中觀察，海王星也是一個扁狀球體。
勒維耶和亞當斯從筆尖下發現了海王星，他們的名字被永遠列入天文學的史冊之中。
開普勒定律
開普勒定律也統稱“開普勒三定律”，也叫“行星運動定律”，是指行星在宇宙空間繞太陽公轉所遵循的定律。開普勒第一定律：每一個行星都沿各自的橢圓軌道環繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。第二定律也稱麵積定律，內容是：在相等時間內，太陽和運動著的行星的連線所掃過的麵積都是相等的。第三定律也稱調和定律，內容是：各個行星繞太陽公轉周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。從大行星出局的“矮行星”
自從70多年前被發現的那天起，冥王星便與“爭議”二字聯係在了一起，一是由於其發現的過程是基於一個錯誤的理論；二是由於當初將其質量估算錯了，誤將其納入到了大行星的行列。
1930年美國天文學家湯博發現冥王星，當時錯估了冥王星的質量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星。然而，經過近30年的進一步觀測，發現它的直徑隻有2300千米，比月球還要小，等到冥王星的大小被確認，“冥王星是大行星”早已被寫入教科書，以後也就將錯就錯了。
冥王星是目前太陽係中最遠的行星，其軌道最扁，以致最近20年間冥王星離太陽比海王星還近。從發現它到現在，人們隻看到它在軌道上走了不到1／4圈，因此過去對其知之甚少。
冥王星的質量遠比其他行星小，甚至在衛星世界中它也隻能排在第七、第八位左右。冥王星的表麵溫度很低，因而它上麵絕大多數物質隻能是固態或液態，即其冰幔特別厚，隻有氫、氦、氖可能保持氣態，如果上麵有大氣的話也隻能由這三種元素組成。
2006年8月，在布拉格召開的國際天文聯合會第26屆大會上，來自各國天文界的權威代表經過投票表決後通過聯合會決議，將原來九大行星中的冥王星列入矮行星之列。這意味著太陽係將隻有8顆行星。
按照國際天文學聯合會的定義，一個天體要被稱為行星，需要滿足三個條件：圍繞太陽公轉、質量大到自身引力足以使它變成球體，並且能夠清除其公轉軌道周圍的其他物體。同時滿足上述三個條件的隻有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它們都是在1990年以前被發現的。而同樣具有足夠質量、成圓球形，但不能清除其軌道附近其他物體的天體稱為“矮行星”，冥王星恰好符合這一定義，並被國際天文學聯合會確認是一顆“矮行星”。圍繞太陽運轉，形狀不規則，也不能清除公轉軌道周圍物體的天體統稱為“太陽係小天體”。眾多太陽係小天體主要集中在火星和木星軌道之間，估計有50000多顆，現在已發現7000多顆。