與經典行星一樣,天王星以人的肉眼就可以看見,但由於它的亮度比較暗淡加上其緩慢的軌道,因此它從未被古代觀察者認作為行星。威廉·赫歇爾爵士(Sir William Herschel)於1781年3月13日宣布了這一發現,這是人類有史以來第一次擴大了已知的太陽係邊界,並使天王星成為用望遠鏡發現的第一顆行星。
在1841年約翰·柯西·亞當斯首先提出誤差也許可以歸結於一顆尚未被看見的行星的引力作用的結果。 在1845年,勒威耶開始獨立地進行天王星軌道的研究;1846年9月23日,伽勒在勒威耶預測位置的附近發現了一顆新行星,稍後被命名為海王星。