Rooma merejumalaks nimetatud päikesesüsteemi kaheksanda planeedi avastas 1846. aastal prantslane Urbain J.J. Leverrier ja Inglismaa John Couch Adams, kuigi nad töötasid iseseisvalt. Astronoomid olid täheldanud, et miski häirib Uraani orbiiti ja matemaatilised arvutused selle asukoha kohta paljastasid peagi Neptuuni. Huvitaval kombel tuvastas Galileo planeedi peaaegu juba 1612. aastal, kuid klassifitseeris ta selle ekslikult lihtsalt teiseks täheks.
Kuud
Neptuunil on teada 13 kuud, kuid Triton on võib-olla kõige unikaalsem tänu oma ebatavalisele tagurpidi orbiidile. See ainuke teadaolev kogu meie päikesesüsteemis esinev orbitaalmuster on pannud mõned astronoomid spekuleerima, et planeet on kuu tegelikult kinni püüdnud millalgi kauges minevikus Tritoni algsest asukohast Kuiperi vöös, kogunes jäiseid esemeid, mis olid ketta kujul koondunud meie planeedi äärmisse serva süsteemi.
Sõrmused
Neptuuni rõngad on ainulaadsed ka selle poolest, et erinevalt teiste planeetide ümber olevatest Neptuuni ringis olevad ringid näivad trotsivat liikumisseadusi. Planeetil on kolm kaarti nimega Vabadus, Võrdsus ja Vennaskond. Teadlaste jaoks on aga aastaid segadust tekitanud see, miks kaared pole ühtlase rõnga moodustamiseks laiali paisunud. Astronoomid väidavad nüüd, et Galatea, Neptuuni ühe rõngastele kõige lähemal asuva kuu gravitatsioonijõud hoiavad neid kitsastena.
Planeedi koostis
Kui Neptuuni sondidelt saadud andmed on õiged, pole planeedil ühtegi kindlat pinda. Selle asemel ümbritseb kivine ja jäine südamik täielikult vedelat kihti, mida omakorda lämmatavad tihedad gaasid. Planeeti ümbritsev atmosfäär sisaldab pakse pilvi, mida puhub taeva ümber kuni 700 miili tunnis. Keerlevate gaaside piirkonnad loovad funktsioone, mis sarnanevad hiiglaslike orkaanidega, mis võivad kesta aastaid. Ühe neist oletatavatest tormidest - Suure Tumeda Laigu - avastas Voyager 2 1989. aastal, see näis hajuvat 1994. aastal ja paistis siis aasta hiljem reform olevat.