سیاره نپتون قبل از رصد مستقیم به‌صورت ریاضی پیش‌بینی شده بود. اما مشاهدات تلسکوپی که وجود سیاره بزرگ را تأیید می‌کرد، در شب ۲۳ سپتامبر ۱۸۴۶، در رصدخانه برلین، توسط ستاره‌شناس یوهان گوتفرید گاله انجام شد.

کشف نپتون تنها هفده روز بعد، منجر به کشف قمر آن، تریتون، توسط ویلیام لاسل نیز شد.

سیاره اورانوس از زمان کشف آن توسط ویلیام هرشل در سال ۱۷۸۱ تقریباً یک دور کامل را تکمیل کرده بود. اما اخترشناسان یک‌سری بی‌نظمی را در مسیر آن کشف کرده بودند که با قانون گرانش جهانی نیوتن قابل توضیح نبود.

بااین‌حال، اگر گرانش سیاره‌ای دورتر و ناشناخته، مسیر آن را به دور خورشید مختل می‌کرد، می‌توانست این بی‌نظمی‌ها را حل کند. پس دانشمندان به‌طور جداگانه محاسباتی را برای تعیین ماهیت و موقعیت چنین سیاره‌ای آغاز کردند.

مشاهدات قبل از کشف

نپتون آنقدر کم‌نور است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست. پس اولین مشاهدات نپتون تنها پس از اختراع تلسکوپ ممکن شد.

شواهدی وجود دارد مبنی‌بر اینکه نپتون توسط گالیله در سال ۱۶۱۳، توسط ژروم لالاند در سال ۱۷۹۵ و جان هرشل در سال ۱۸۳۰ دیده و ثبت شده است. اما هیچ یک از آنها در آن زمان نپتون را به‌عنوان یک سیاره به رسمیت نمی‌شناختند.

نقاشی‌های گالیله نشان می‌دهد که او نپتون را در ۲۸ دسامبر ۱۶۱۲ و دوباره در ۲۷ ژانویه ۱۶۱۳ رصد کرد. از نظر تاریخی تصور می‌شود که او معتقد بود که نپتون، ستاره‌ای آبی ثابت است. پس به او اعتباری برای کشف آن داده نمی‌شود.

در ژوئیه ۲۰۰۹، دیوید جیمیسون، فیزیکدان دانشگاه ملبورن، شواهد جدیدی را اعلام کرد که نشان می‌داد گالیله واقعاً از کشف چیزی غیرعادی درمورد این به‌اصطلاح «ستاره» آگاه بوده است.

کشف نپتون

لو وریر، ستاره‌شناسی که محاسباتی مبنی‌ بر مدار سیاره هشتم انجام داده‌ بود، در تلاش‌های خود برای علاقه‌مندکردن‌ ستاره‌شناسان فرانسوی به این موضوع ناموفق بود. او بالاخره نتایج خود را از طریق پست برای یوهان گوتفرید گاله در رصدخانه برلین فرستاد.

گاله نامه لو وریر را در صبح روز ۲۳ سپتامبر دریافت کرد. او که دستیار رصدخانه برلین بود، از مدیر رصدخانه، یوهان فرانتس انکه، درخواست کرد که از تلسکوپ فراونهوفر آنها استفاده کند.

مکالمه گاله و انکه توسط هاینریش لوئیس دآرست، دانش‌آموزی که در رصدخانه کار می‌کرد، شنیده‌ شد و او با هیجان از گاله اجازه خواست تا به رصدها بپیوندد.

آنها با نقشه ستاره‌ای در دست از تلسکوپ فرانهوفر استفاده کردند. گاله مشغول رصد با تلسکوپ بود و موقعیت ستاره‌ها را می‌خواند، درحالی‌که دآرست پشت میز نزدیکی نشسته بود و مختصات را در برابر نمودار Hora XXI تحلیل می‌ کرد. طولی نکشید که دآرست فریاد زد: «آن ستاره روی نقشه نیست!»

این کشف به لطف نمودار آسمان Hora XXI آکادمی علوم برلین که توسط کارل برمیکر تکمیل شده‌ بود، انجام شد.

پس از دو شب مشاهدات دیگر که در آن، موقعیت و حرکت نپتون تأیید شد، گال با حیرت به لو وریر پاسخ داد: «سیاره‌ای که مکان آن محاسبه‌شده واقعاً وجود دارد.»