После успешного теоретического открытия Нептуна многие астрономы пытались обнаружить следующую за ним планету. Для прогноза её положения использовались разные подходы: правило Тици-уса—Боде, расположение афелиев периодических комет, возмущения в движении Урана (поскольку его орбита была изучена значительно полнее, чем орбита Нептуна). Большую работу по анализу движения Урана проделал Персиваль Ловелл (1855—1916), американский предприниматель, путешественник и страстный любитель астрономии, в совершенстве овладевший математическим аппаратом небесной механики и на свои средства построивший прекрасную обсерваторию во Флагстаффе (штат Аризона). Он выявил в движения Урана некоторые возмущения, не объяснимые влиянием известных планет, и в 1905 г. впервые предположил вариант орбиты более далёкой, чем Нептун, планеты. Тогда же начались её поиски. Теоретическую работу по предсказанию положения гипотетической планеты Ловелл продолжал до 1915 г., когда был опубликован его наиболее полный <Трактат о транснептуновой планете>.
После смерти Ловелла сотрудники его обсерватории продолжали поиск <планеты Х>. Открытие было сделано молодым астрономом Клайдом Томбо (1906—1997) только в 1930 г. при помощи специально сконструированного 13-дюймового телескопа после 10-ти месяцев непрерывных фотографических наблюдений. Чтобы выявить медленно перемещающуюся на фоне звёзд планету, снимки эклиптикальной области неба, полученные с интервалом в 2—3 суток, сравнивались при помощи блинк-компаратора. Фактически для обнаружения Плутона пришлось исследовать почти всю широкую полосу вдоль эклиптики, так что теоретические прогнозы оказались бесполезными. История поисков Нептуна и Плутона описана в книгах Саймона (1966) и Уайта (1983).