Astronom William Herschel otkrio je Uran 1781. godine. Bio je to prvi planet otkriven teleskopom i prvi koji nije bio pod stalnim promatranjem od davnina. U godinama nakon otkrića, astronomi su vrlo pažljivo pratili novi planet. Otkrili su perturbacije u njegovoj orbiti, od kojih bi se neke mogle objasniti gravitacijskim učincima poznati planeti poput Jupitera i Saturna, dok su drugi doveli do otkrića do tada nepoznatog planeta Neptun.
Dinamika solarnog sustava
U vrijeme kada je Uran otkriven, fizikalni zakoni koji upravljaju dinamikom Sunčevog sustava bili su vrlo dobro shvaćeni. Jedina uključena sila je gravitacija, koja se može kombinirati s Newtonovim zakonima gibanja kako bi se dobio sveobuhvatan matematički opis planetarnih orbita. Rezultirajuće jednadžbe izuzetno su rigorozne, što omogućuje predviđanje kretanja planeta po nebu s visokim stupnjem preciznosti. To je već učinjeno za ranije poznate planete, a za Uran je to učinjeno u roku od dvije godine od njegovog otkrića.
Orbitalne diskrepancije
U početku se činilo da je kretanje Urana vrlo dobro pratilo predviđanja. Međutim, postepeno se promatrano mjesto planeta počelo razlikovati od očekivanog položaja. Do 1830. razlika je bila više od četiri puta veća od promjera planeta i više se nije mogla zanemariti. Jedno od objašnjenja, koje su favorizirali neki astronomi, bilo je da je Newtonova formulacija gravitacije bila pogrešna, što je rezultiralo predviđanjima koja su približno, ali ne i točno. Jedina druga mogućnost bila je da nepoznati objekt kruži negdje u vanjskim krajevima Sunčevog sustava.
Predviđanje novog planeta
Izvorni izračuni orbite Urana uzimali su u obzir gravitacijske učinke svih poznatih objekata u Sunčevom sustavu. Primarni učinak bio je od sunca, ali bilo je uznemirujućih efekata s divovskih planeta Jupitera i Saturna. Uočena neskladnost sugerirala je da postoji još jedan veliki planet koji čeka na otkrivanje izvan orbite Urana. U teoriji bi se orbita ovog neotkrivenog planeta mogla izračunati s razumnom preciznošću na temelju promatranih poremećaja u položaju Urana. Te je izračune izvršio 1843. godine engleski astronom John Couch Adams, ali nažalost njihov značaj tada nije prepoznat u Engleskoj.
Otkriće Neptuna
Izračune vrlo slične Adamsovim, kratko je nakon toga izvršio francuski znanstvenik Urbain Le Verrier. Koristeći Le Verrierove figure, astronomi na Berlinskoj zvjezdarnici otkrili su predviđeni planet 1846. godine, a potom je dobio ime Neptun. Nakon otkrića Neptuna i duboko u 20. stoljeću, postojala je kontroverza oko toga je li njegovo postojanje u potpunosti objasnilo preostale perturbacije u orbiti Urana. Ali većina astronoma danas vjeruje da je to doista tako.