Neptun objevil v roce 1846 Johann Galle, astronom z berlínské observatoře. Galle věděl, kam se má dívat, díky výpočtům francouzského matematika Urbaina Le Verriera. Jak Le Verrier, tak John Adams v Anglii si uvědomili, že na Uran působí gravitační síla dosud neobjevené planety, což způsobuje, že Uran zpomaluje nebo zrychluje.
Neptun se ukázal být téměř identickým dvojčetem Uranu. Je 57krát větší než Země, ale otáčí se poměrně rychle – jeden den tam trvá pouhých 16 hodin a 7 minut. Jeho průměrná vzdálenost od Slunce činí asi 4 500 milionů km a jeden rok na Neptunu trvá téměř 165 pozemských let.
Stejně jako Uran má atmosféru složenou z vodíku, helia a metanu. Její vnitřek tvoří ledy, pravděpodobně s kamenným jádrem. Ačkoli je atmosféra velmi chladná (-220 °C), na této modré planetě foukají velmi silné větry a zuří prudké bouře. Sonda Voyager 2 pořídila snímek obrovské skvrny o velikosti Země.
Neptun má nejméně pět tmavých, úzkých prstenců (pojmenovaných po Galleovi, Le Verrierovi, Adamsovi a dalších, kteří se podíleli na objevu této planety).
Má 13 známých měsíců. Zdaleka největším z nich je Triton, ledový svět, který je větší než Pluto. Na Tritonu je velmi chladno, takže jeho řídká atmosféra zamrzla na povrchu. Nachází se na něm však mnoho aktivních ledových sopek, které chrlí oblaka plynu a prachu. Triton je také neobvyklý tím, že obíhá kolem Neptunu “opačným směrem” (z východu na západ). Zdá se, že byl před dávnou dobou zachycen Neptunovou gravitací.
