Винайден 23 вересня 1846 року, Нептун став першою планетою, відкритою завдяки математичним розрахункам, а не шляхом регулярних спостережень. Знайдення непередбачених змін в орбіті Уран породив гіпотезу про невідомої планети, гравітаційним відривним впливом яких вони і обумовлені. Нептун був знайдено в межах передбачуваного положення. Незабаром було відкрито і його супутник Тритон, проте решта 13 супутників, відомих нині, були невідомою до XX століття. Нептун був відвідуваний лише одним космічним апаратом, "Вояжером-2", який пролетів близько з планети 25 серпня 1989 року. Нептун по складу близький до Урану, і всі планети відрізняються по складу від більш великих планет-гігантів - Юпітера та Сатурна. Інколи Уран і Нептун поміщені в окрему категорію «льодових гігантів». Атмосфера Нептуна, як і атмосфера Юпітера і Сатурна, складається в основному з водорода та гелію, наряду з слідами вуглеводнів і, можливо, азоту, але містить більш високу долю льдов: водного, аммиачного, метанового. Недра Нептуна, як і Уран, складаються головним чином із льдів і гірських порід. Следы метана в зовнішніх слоях атмосферы, зокрема, є причиною синього кольору планет.