bolygórendszerünknek eddig ismert legkülső tagja. Míg az u. n. régi bolygók már az ókorban is ismeretesek voltak, addig a N. lételét az Uranusra gyakorolt hatásaiból következtették, s ugyanezekből számították ki helyét az égen, hol tényleg megtaláltatott. Bouvard 1821. Jupiternek, Saturnusnak és Uranusnak javított pályáit számította és azon meglepő eredményre jutott, hogy mig a Jupiter és Saturnus szigoruan követi a Newton-féle tömegvonzási törvényt, addig Uranus számára nem található pálya, mely e bolygó újabb és Herschel előtti megfigyeléseivel összehangzásba volna hozható. Uranust ugyanis már Flamsteed észlelte volt 1690., épp ugy más csillagászok is, a nélkül, hogy bolygótermészetét felismerték volna. Bouvard egyszerüen elvetvén a régi megfigyeléseket, csak az újabbakból határozta meg tehát Uranus pályáját. De 1830. e pálya ezen bolygó mozgásában már 20 ívmásodpercnyi, 1844. már 2 pernyi hibát hagyott, amely bár szabad szemmel észre sem vehető, csillagászfogalom szerint megengedhetetlen nagy. Ez anomáliák magyarázatát Bessel már 1823. sejtette. 1838. Flemming nevü tanítványát megbizta azon számításokkal, melyek keresztülvitele N. felfedezésére vezetett volna, de Flemming kora halála megszakította a munkát. Szerencsésebb volt két más csillagász, Leverrier és Adams. Az elsőt 1845. mint teljesen ismeretlen fiatal embert Arago buzdította a terjedelmes és rendkivül fárasztó számítások keresztülvitelére. Csakhamar meggyőződött arról, hogy Uranus mozgásának szabálytalanságai kizárólag csak egy Uranus pályáján kivül fekvő, még ismeretlen bolygó vonzásának tulajdoníthatók és 1846 nyarán már elkészült az új bolygó pályaelemeinek számításával, melyek alapján az új bolygó helye az égen ki volt jelölhető. 1845 szept. 23. vette Galle, a berlini csillagvizsgáló obszervátora Leverrier levelét, melyben kéri, hogy a berlini akadémiai csillagtérképek segítségével kutassa fel az ég kijelölt helyét és ugyanez este találta Galle, alig egy foknyi távolságban az elméletileg kiszámított helyzettől egy nyolcadrendü csillagocska képében az új bolygót, N.-t. Adams már 1845. okt. készült el vizsgálódásaival és Challis a következő év aug. 4. és 12. csakugyan figyelte a bolygót, a nélkül, hogy bolygótermészetét felismerte volna. Így esett el Adams Leverriervel szemben a felfedezés dicsőségétől.

Mivel Neptunust 1795-ben már Lalande is észlelte, természetesen álló csillag gyanánt, csakhamar pontos pályaelemek birtokába jutottunk. E szerint a Naptól való középtávolság 30.05437 földpályasugár vagy kerek számban 4467 millió km., és keringési ideje 164 juliani év, 280 nap, 2 3/4 óra. Excentricitása 0.00899, vagyis a fél nagy tengely 1/111-e és e szerint a N. pályája a Venus után legjobban közelíti meg a köralakot. Pályahajlása a Föld pályájához 1°46"59"", közepes látszólagos átmérője 2.9 ívmásodperc, s ezért valódi átmérője 62,200 km., mi a Föld átmérőjének 4.88-szorosát teszi. Halványkék apró korongocska képében látszik a távcsőben, és mert sem lapultság, sem felületi egyenetlenség rajta észre nem vehető, sem tengelyforgásának tartalmáról, sem tengelyének fekvéséről nem tudunk semmit. Tömege a naptömeg 1/19700 része, vagy a Föld tömegének 16.47-szorosa és ezért sűrüsége a Földének 0.14-a, vagy vízhez viszonyítva 0.77, mi körülbelül a szilvafa sűrüségének felel meg. Equatori gyorsulása 1.56-szor akkora, mint a Földé, és a rá eső napfény 46 percentjét veri vissza. Nyolcadrendü csillag fényében ragyog, mely 1460-szor kisebb, mint Capelláé. Lassel 1847 jul. 7. egy holdját is fedezte fel, mely N.-tól 454,000 km. távolságban 5 nap 21 óra 2.8 perc alatt kering, még pedig az Uranus-holdakkal együtt, ellentétben rendszerünk minden bolygójával és holdjával, K-ről Ny-felé. E hold pályahajlása az ekliptikához 34°53". E hold átmérője becslések szerint vagy 3600 km., s igy nagyobb mint Saturnus vagy Uranus bármely holdja; mivel csak 13-14-edrendü csillagocska fényével bír, nagyon kényes észlelési objektum. A N.- és Uranus-holdak retrograd mozgását, mely a Kant-Laplace-féle kozmogonikus elmélet leggyengébb pontja, Maxwell a Nap testéből levált még gázalaku vagy folyós bolygó árapályjelenségei által magyarázza.

Nyilt kérdés, vajon N. pályáján tul van-e még a Nap rendszeréhez tartozó bolygó? Mivel ez előreláthatólag oly apró csillagocska, hogy direkt felkeresése kevés eredménnyel kecsegtetne, kikutatására az üstökösöket használják fel. A parabolikus pályákban rendszerünkbe érkező üstökösöket ugyanis sok esetben a nagy bolygók vonzása elliptikus pályákba kényszeríti, mi által rendszerünk állandó tagjaivá válnak, és a számítás mindig kijelölheti azt a helyet, amelyen a változás végbement, ezzel együtt útmutatást nyerve azon bolygót illetőleg is, mely a pályaváltozást előidézte.