ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบ เมื่อปี พ.ศ. 2389 (ค.ศ.1846) โดย Johann Galle และ Heinrich D'Arrest เป็นดาวเคราะห์ ที่ไกลที่สุด ที่มีการส่งยานไปสำรวจ (โดย Voyager) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คาดว่า อาจมีมหาสมุทร ขนาดมหึมา ปกคลุมผิวดาวดวงนี้อยู่

     เมื่อดาวเนปจูนถูกค้นพบ คนได้วันเส้นทางของมันผ่านอวกาศ การหมุนรอบของดาวเนปจูนมีลักษณะผิดปกติบางคนคิดว่าจะต้องมีดาวเคราะห์ดวงใหญ่อีกดวงหนึ่ง ดาวเคราะห์ที่ไม่เป็นที่รู้จักอาจอยู่ถัดจากดาวเนปจูน แรงโน้มถ่วงของมันอาจจะดึงไปที่ดาวเนปจูนจึงทำให้การหมุนของมันเปลี่ยนแปลง ในปี 1845 นักดาราศาสตร์สองคนที่ทำงานคนละที่ในอังกฤษและฝรั่งเศสรู้ว่าดาวเคราะห์ดวงใหม่อยู่ที่ใหน ทั้งสองมีความเห็นตรงกัน คนอื่นๆก็เริ่มลงมือศึกษาดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้ ในปี 1846 ชาวเยอรมันชื่อ Johann Galle ได้พบโลกใหม่ด้วยกล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่ มันอยู่ในตำแหน่งที่นักดาราศาสตร์คนอื่นได้ระบุไว้ก่อนแล้ว ดาวเคราะห์ดวงใหม่มีสีน้ำเงินมีชื่อว่าดาวเนปจูนตามชื่อเทพเจ้าแห่งทะเลโรมัน

     ดาวเนปจูนโตเกือบเท่าดาวยูเรนัส มันเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในระบบสุริยะ มันอยู่ห่างไกลจากโลกมาก จึงทำให้มองเห็นสลัวมาก ดาวเนปจูนสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องสองตา มันดูคล้ายกับดาวฤกษ์ ยังไม่มียานอวกาศที่เคยไปยังดาวเนปจูน สิ่งที่เรารู้ทั้งหมดก็คือ ดาวเคราะห์ดวงนี้มองเห็นจากโลก ก็เหมือนกับดาวยูเรนัส มีมหาสมุทร น้ำที่ลึกล้อมรอบแกนหินซึ่งอยู่ใจกลางของดาวเนปจูน บรรยากาศของดาวเนปจูนไม่เต็มไปด้วยหมอกเหมือนกับดาวยูเรนัส กล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่แสดงให้เห็นแถบกลุ่มควันขาวที่หมุนรอบดาวเนปจูน บรรยากาศจะเย็นมาก กลุ่มควันประกอบด้วยมีเทนที่แข็ง บางครั้งกลุ่มควันเหล่านี้จะกระจายออกและปกคลุมดาวเนปจูนทั้งดวง อาจมีลมพัดจัดบนดาวเนปจูน ลมเกิดจากอากาศร้อนที่ลอยขึ้น ลมเย็นพัดเข้าไปแทนที่ บนดาวเนปจูน ความร้อนต้องมาจากภายในเพื่อทำให้ลมพัด ในเดือนสิงหาคม ปี 1989 ยานวอเยเจอร์ 2 ได้ไปถึงดาวเนปจูน มันบินผ่านและส่งภาพและการวัดกลับมายังพื้นโลกเราคงมีความรู้มากขึ้นเกี่ยวกับดาวเนปจูน ต่อจากนั้น ยานวอเยเจอร์ 2 จะบินออกจากระบบสุริยะตั้งแต่ได้ออกจากโลกไปในปี 1977 ยานอวกาศจะบินผ่านดาวเคราะห์ชั้นนอกสี่ดวง ยังไม่มียานลำใดที่ได้ไปยังดาวเคราะห์ต่างๆมากเหมือนยานวอยาเจอร์