Zanim rzeczywiście został odkryty, istnienie Neptuna przewidywano teoretycznie na podstawie wyliczeń matematycznych.
Odkrywcy
Dwaj młodzi matematycy, niezależnie od siebie, John Couch Adams z Cambridge z Anglii i Francuz Urbain Leverrier przewidzieli zarówno położenie jak i masę nieznanej jeszcze planety odpowiadającej za zaburzenia w ruchu siódmej planety, Urana. Po ogłoszeniu swych obliczeń, nastąpił dramat obu młodych naukowców.
Adams został całkowicie zignorowany przez angielskich uczonych za swe odkrycie. Zaś Leverrier nie mógł przekonać francuskich astronomów, aby rozpoczęli poszukiwania nowej planety.
Prośbami Leverrier'a zainteresował się młody, niemiecki astronom Johann Gottfried Galle. Prawdziwymi, choć tylko w teorii, odkrywcami uznawani są dziś Adams i Leverreir. Ale to właśnie 23 września 1846 roku dzięki teleskopowi w Obserwatorium Berlińskim Galle znalazł na niebie ósmą planetę. Pozycja planety bardzo nieznacznie różniła się od tej, którą obliczył Leverrier.
165 lat na okrążenie
Po odkryciu Neptuna, jego dalsze już teleskopowe obserwacje pokazały, że porusza się po niemal kołowej orbicie. Neptun potrzebuje 165 lat na pełne okrążenie Słońca i od momentu odkrycia jeszcze nie wykonał pełnego obrotu.
Nastąpi to dopiero w 2011 roku.
Neptun nie może być obserwowany gołym okiem, jest zbyt daleko. Dzięki teleskopom oraz zdjęciom z misji Voyagera 2 ukazuje się jako niebieskawa tarcza, całkiem podobnie jak Uran. Błękitnawy odcień nadaje metan, znajdujący się w atmosferze tej planety. Temperatura zewnętrznych warstw atmosfery wynosi minus 218 stopni C. W jego gęstej atmosferze wieją najsilniejsze w całym Układzie wiatry, których prędkość dochodzi do 2500 km/h!
Na zdjęciach przekazanych przez sondę Voyager 2 można dostrzec bogactwo struktur i ruchów chmur oraz charakterystyczny ciemny twór w atmosferze. Został on nazwany Wielką Ciemną Plamą, analogicznie do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu. Jest ona najprawdopodobniej ogromnym wirem atmosferycznym.
Księżyce i pierścienie
Zaledwie 17 dni po odkryciu Neptuna, Anglik William Lassell (odkrywca księżyców Urana) odkrył największy księżyc Neptuna - Trytona. Drugi księżyc odkryto dopiero wiek później, w 1949 roku Gerard Kuiper odkrył drugiego satelitę Neptuna, Nereidę. Dalsze obserwacje i misja Voyagera 2 ukazały, że Neptun jest posiadaczem 13 księżyców.
Podobnie jak Saturn, Uran i Jowisz również Neptun posiada system pierścieni. Pierścienie wokół Neptuna odkryto dopiero w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Pierścienie Neptuna są niekompletne, nie tworzą zamkniętego okręgu, są kolistymi łukami.
Do dziś Neptuna odwiedziła tylko jedna sonda kosmiczna, było to w 1989 roku i był to Voyager 2.
