当时天文学家注意到天王星的轨道存在异常，怀疑存在一颗未知的新行星对其施加了引力影响。经过计算，英国剑桥大学学生约翰·亚当斯(John Couch
Adams)和法国人勒威耶(Urbain Le Verrier)几乎同时推算出了这颗未知天体应当具备的位置和质量数据。
随后在1846年9月23日，德国天文学家伽勒根据勒威耶来信提供的数据，使用望远镜找到并确认了这颗新行星的存在。最后这颗天体被命名为海王星，这是罗马神话中海神的名字。
具有讽刺意味的是，事实上早在200多年前著名天文学家伽利略便已经在他的望远镜中看到了这颗行星，但是他却错误的认为它是一颗普通的恒星，因而与这一重大发现失之交臂。
罗吉·埃尔维(Rocky
Alvey)是美国田纳西州范德堡·戴尔天文台台长，他说：“伽利略看到了这颗行星，并且辨认出它存在相对于恒星背景的移动。但是此时天气开始有云了，于是他就没有进行进一步的观测。如果没有那些云，伽利略就有可能是海王星的发现者。”