Các nhà thiên văn nghi ngờ một hành tinh khác ngoài Sao Thiên Vương khi ghi nhận rằng Sao Thiên Vương đang bị kéo ra khỏi quỹ đạo một chút tại các điểm. Điều này dẫn đến suy đoán rằng lực hấp dẫn từ hành tinh khác đã gây ra lực kéo.
Khi một hành tinh bị kéo bởi các lực hấp dẫn bên ngoài, nhiễu loạn trên quỹ đạo của nó sẽ xảy ra. Do thực tế này, các nhà thiên văn đã đưa ra giả thuyết rằng có thể quỹ đạo của một hành tinh khác đã tồn tại. Bằng cách quan sát những bất thường trong quỹ đạo của Sao Thiên Vương, các nhà thiên văn học có thể tính toán cả khối lượng và vị trí của hành tinh bị nghi ngờ.
Một số nhà thiên văn học, đặc biệt là John Couch Adams của Anh và Urbain Jean Joseph Leverrier của Pháp, đã độc lập đưa ra kết luận tương tự về hành tinh bị nghi ngờ này. Một nhà thiên văn học khác, Johann Gottfried Galle, đã sử dụng những tính toán này để tìm kiếm bầu trời. Năm 1846, ông có thể quan sát Sao Hải Vương, hành tinh thứ tám từ mặt trời.
