Jeszcze na długo przed odkryciem Plutona astronomowie przewidywali istnienie dużego ciała, krążącego poza orbitą Neptuna. Postawiono hipotezę, że za zaburzenia w ruchu Neptuna odpowiada niezaobserwowana planeta (Planeta X). Dopiero badania sondy Voyager 2 pozwoliły rozwiązać zagadkę zaburzeń. Okazało się, że masa Neptuna została przeszacowana o około 0,5%. Uwzględnienie tej różnicy sprawiło, że zaburzenia zniknęły – zatem Planeta X, tak jak ją zdefiniował Percival Lowell, nie istnieje.
Pluton został odkryty 18 lutego 1930 roku przez amerykańskiego astronoma, Clyde’a Tombaugha, pracującego w Obserwatorium Lowella w Arizonie. Obiekt został przez niego zauważony na zdjęciach zrobionych między 23 a 29 stycznia tegoż roku. Po uzyskaniu fotograficznego potwierdzenia, 13 marca wysłał telegraficzną wiadomość do Obserwatorium Harvard College. W późniejszym czasie zdjęcia jeszcze z 1915 roku potwierdziły istnienie nowego obiektu.