Durante siglos Saturno fue considerado el límite del sistema solar, sin que sospechara la existencia de planetas tan alejados que su brillo estaría por debajo de la percepción del ojo humano. En 1781 William Herschell descubrió a Urano, dos veces mas distante del Sol que Saturno y cien veces menos brillante en el cielo. Conforme las observaciones de Urano revelaron que su movimiento no seguía lo que dictaban las leyes de la física, fue creciendo la sospecha de que existía un octavo planeta. Varios matemáticos se dieron a la tarea de calcular donde podría hallarse un planeta que jalara a Urano de forma a que siguiera la trayectoria observada. Así, en 1846 Johann Galle encontró a Neptuno en la región calculada previamente por Urbain Le Verrier. Este fue un gran triunfo para la mecánica celeste y dió a los astrónomos la confianza de poseer una poderosa herramienta para encontrar nuevos planetas: el cálculo.
Durante la segunda mitad del siglo pasado, al estudiar el movimiento de Urano y Neptuno los astrónomos llegaron a la conclusión que estos presentaban irregularidades que solo podían ser explicadas por la atracción gravitacional de un noveno planeta. Rapidamente comenzó la cacería de este nuevo planeta (y la fama que traería a su descubridor). Entre los "cazadores" destacó Percival Lowell, quien emprendió una búsqueda intensiva del que llamó "Planeta X". Al morir Lowell en 1916, después de varios años de infructuosa búsqueda y ningún indicio del escuridizo "Planeta X", la mayor parte de las búsquedas ya habían sido abandonadas. Ante la falta de resultados, William Pickering, quien retomó el esfuerzo de Lowell, empezó a estudiar la posibilidad de una órbita marcadamente elíptica, que incluso situaría al hipotético noveno planeta (que por algún motivo Pickering llamaba "Planeta O") temporalmente mas cerca del Sol que Neptuno. Sin que Pickering tuviera algún fundamento mas allá que la no detección del "Planeta O", su hipótesis resultó correcta.
Hacia finales de los vientes, el observatorio Lowell de Flagstaff, Arizona, retomó la búsqueda del "Planeta X" iniciada algunas décadas antes por su fundador Percival Lowell. En 1929 el entonces director, Vesto Melvin Slipher decidó dedicar al proyecto un telescopio de trece pulgadas y contrató a Clyde Tombaugh, un joven de veintidos años, para fotografiar el cielo en búsqueda del "Planeta X". Placas fotográficas de una misma región del cielo tomadas en distintas noches debían ser comparadas con el propósito de encontrar algún "objeto errante" (o sea un planeta) que se moviera entre las estrellas. El 18 de febrero de 1930, Clyde Tombaugh notó que un objeto de magnitud diecisiete se había movido en placas tomadas de la región de Delta Geminorum en distintas épocas, justo como era de esperarse para un planeta transneptuniano. El 13 de marzo del mismo año, día del 149 aniversario del descubrimento de Urano, el observatorio de Lowell anunció el descubrimiento del noveno planeta, llamado Plutón, como el dios romano de los infiernos y los muertos, hermano de Júpiter y de Neptuno. Las dos primeras letras de Plutón coinciden también con las iniciales de Percival Lowell.
Contrariamente al caso de Neptuno, el eventual descubrimiento de Plutón requirió de una búsqueda muy minusciosa del cielo. La dificultad en hallarlo residió en parte en el hecho de que Plutón resultó ser por lo menos cien veces mas débil que lo que se esperaba para un planeta que estuviera perturbando el movimento de Urano y Neptuno. Para conciliar la masa requerida con el bajo brillo de Plutón, el planeta debía ser o muy opaco, para reflejar muy poco de la luz incidente del Sol, o muy denso, para contener la masa requerida en un tamaño relativamente pequeño. Las observaciones de Plutón siempre han sido particularmente dificiles, y no fue hasta 1950 cuando Gerald Kuiper logró la primera medición (aproximada) del diámetro de Plutón, el cual estimó en poco mas de 5800 kilómetros. En 1965 la ocultación de una estrella de magnitud quince por Plutón confirmó que su diámetro no podía ser mayor que 6700 kilómetros. Dado su tamaño, Plutón no tiene -ni remotamente- la masa suficiente para perturbar el movimiento de Urano y Neptuno. El descubrimiento de Plutón, motivado por la posibilidad de predecir matemáticamente la posición de nuevos planetas, se dió en realidad de manera poco menos que fortuita, como resultado de haber buscado en practicamente la totalidad de la franja del cielo por la cual se desplazan los planetas, la eclíptica. En los años siguientes al descubrimiento, el mismo Tombaugh prosiguió el exhaustivo escudriñamiento de la eclíptica y, como resultado, sabemos que un décimo planeta debería estar extremadamente lejos, y dificilmente podría ser de un tamaño comparable a Urano o Neptuno. Otra posibilidad es que tuviera una órbita fuera de la eclíptica. Como sea, Plutón, que por cierto estará hasta 1999 mas cerca del Sol que Neptuno, es considerado en la actualidad el planeta que marca los confines del sistema solar.