Astronóm William Herschel objavil Urán v roku 1781. Bola to prvá planéta objavená pomocou ďalekohľadu a prvá, ktorá nebola odpradávna neustále sledovaná. V rokoch po objavení astronómovia sledovali novú planétu veľmi opatrne. Objavili poruchy na jeho obežnej dráhe, z ktorých niektoré sa dali vysvetliť gravitačnými účinkami známe planéty ako Jupiter a Saturn, iné viedli k objaveniu doposiaľ neznámej planéty Neptún.
Dynamika slnečnej sústavy
V čase, keď bol objavený Urán, boli veľmi dobre pochopené fyzikálne zákony riadiace dynamiku slnečnej sústavy. Jedinou použitou silou je gravitácia, ktorú je možné kombinovať s Newtonovými pohybovými zákonmi a poskytnúť tak komplexný matematický popis planetárnych dráh. Výsledné rovnice sú mimoriadne presné a umožňujú predvídať pohyb planéty po oblohe s vysokou mierou presnosti. Toto už bolo urobené pre predtým známe planéty a pre Urán to bolo urobené do dvoch rokov od jeho objavenia.
Orbitálne nezrovnalosti
Zdá sa, že pohyb Uránu spočiatku veľmi dobre sledoval predpovede. Postupne sa však pozorovaná poloha planéty začala odchyľovať od jej očakávanej polohy. Do roku 1830 bol rozdiel viac ako štvornásobok priemeru planéty a už ho nebolo možné ignorovať. Jedným z vysvetlení, ktoré uprednostňujú niektorí astronómovia, bolo, že Newtonova formulácia gravitácie bola chybná, čo viedlo k predpovediam, ktoré boli približne, ale nie úplne správne. Jedinou ďalšou možnosťou bolo, že neznámy objekt krúžil niekde vo vonkajšom dosahu slnečnej sústavy.
Predpovedanie novej planéty
Pôvodné výpočty obežnej dráhy Uránu zohľadňovali gravitačné účinky všetkých známych objektov slnečnej sústavy. Primárny efekt bol zo slnka, ale boli tu rušivé efekty z obrovských planét Jupiter a Saturn. Pozorovaný nesúlad naznačoval, že za obežnou dráhou Uránu čaká na objavenie ďalšia veľká planéta. Teoreticky by sa dala obežná dráha tejto neobjavenej planéty vypočítať s primeranou presnosťou na základe pozorovaných porúch v polohe Uránu. Tieto výpočty uskutočnil v roku 1843 anglický astronóm John Couch Adams, ich význam však v tom čase nebol v Anglicku uznaný.
Objav Neptúna
Výpočty veľmi podobné Adamsovým vykonal krátko potom francúzsky vedec Urbain Le Verrier. Pomocou čísel Le Verriera objavili astronómovia z berlínskeho observatória v roku 1846 predpovedanú planétu a tá potom dostala meno Neptún. Po objavení Neptúna a až do 20. storočia sa začalo polemizovať o tom, či jeho existencia úplne vysvetlila zvyškové rušenie na obežnej dráhe Uránu. Ale väčšina astronómov dnes verí, že je to skutočne tak.