Si poca cosa hemos podido decir de Urano, menos podremos decir de Neptuno. Su luminosidad, magnitud de 7,7, da cuenta de que, pese a tener ambos un tamaño similar (51 118 km de diámetro Urano y 49 528 km Neptuno) se halla mucho más lejos. Debido a este motivo comparte con Plutón la faceta de ser un planeta invisible a simple vista.

El descubrimiento de Neptuno, acaecido en 1846, fue de gran importancia porque gracias a él tomó absoluta solidez la ley de gravitación universal formulada por Newton en 1666, pero a la que aún se ponían reparos. En 1821 el astrónomo francés Bouvard publicó unas tablas del movimiento de Urano haciendo notar irregularidades en su trayectoria. Simultáneamente, y de forma independiente, el inglés Adams y el francés Le Verrier intuyeron que tales anomalías podrán ser debidas a la influencia gravitatoria de un planeta desconocido y en 1846 se lanzaron al cálculo de sus elementos, cosa que no resultaba precisamente nada fácil en aquella época. Le Verrier dio a conocer sus resultados a un joven astrónomo berlinés, Galle, indicándole el lugar del firmamento donde teóricamente debería hallarse el astro desconocido, a fin de que intentara su localización. Finalmente, el 25 de septiembre, Galle comunicaba el hallazgo de Neptuno en el punto previsto, convirtiendo el hecho en uno de los más extraordinarios acontecimientos de toda la historia de las matemáticas, puesto que por primera vez se había descubierto un astro antes por el cálculo que por la observación directa.

Características:

La atmósfera de Neptuno y de Urano son similares, si bien Neptuno tiene más tormentas y se ve más azul (en lugar de verde azulado) porque hay más metano en sus capas superiores. Tanto el Voyager como el Hubble han registrado brillantes rayas de nubes cirros de metano, así como manchas en las altas capas de la atmósfera que aparecen y desaparecen periódicamente. La composición de la capa principal de nubes no se conoce con certeza pero es probable que ésta contenga sulfuro de hidrógeno y amoniaco. Se cree que el interior de Urano se parece a Neptuno y que esta formado por agua, amoníaco y metano sobre un núcleo rocoso.

Tiene dos satélites principales: Tritón y Nereida.

El primero con 2 705 km de diámetro, es notablemente importante. Su superficie esta cubierta de una escarcha de metano y de nitrógeno y, con sus –253º C, es el lugar más frío conocido del Sistema Solar. El nitrógeno líquido aflora a la superficie, creando géiseres que dejan vetas oscuras. Tiene una órbita retrógrada, y se cree que era un cuerpo separado como Plutón, que fue capturado por la gravedad de Neptuno. Tritón es de hecho mayor que Plutón, y ambos podrían ser físicamente similares.

En cuanto al segundo, Nereida, con ser muy pequeño, presenta la particularidad de tener una órbita extraordinariamente excéntrica (0,7493), mucho más que cualquier otro satélite conocido. Este hecho podía guardar alguna relación con la anómala presencia de Plutón, cuya órbita, también por su elevada excentricidad, llega a cruzar la de Neptuno.

Cuenta, además con otros satélites menores: Proteo, Larisa, Galatea, Despina, Thalassa y Náyade.