L'assignació oficial dels noms dels satèl·lits naturals és responsabilitat, des de 1973, de la Unió Astronòmica Internacional (en anglès International Astronomical Union o IAU), en concret, d'un comitè per a la nomenclatura del sistema planetari (actualment, el Grup de Treball per a la Nomenclatura del Sistema Planetari, en anglès, Working Group for Planetary System Nomenclature, conegut per les seves sigles WGPSN).
Abans de la formació del WGPSN, l'elecció dels noms va ser determinada en la majoria dels casos pels descobridors dels satèl·lits, encara que a alguns satèl·lits no se'ls va posar nom fins molts anys després del seu descobriment (per exemple, Tità va ser descobert per Christiaan Huygens el 1655, però no va ser nomenat fins al 1847, gairebé dos segles després).
Abans que la UAI assumís la responsabilitat de la nomenclatura astronòmica, només vint-i-cinc satèl·lits tenien un nom d'ús generalitzat, i que encara utilitzen.La Lluna; Fobos i Deimos; Io, Europa, Ganímedes, Cal·listo i Amaltea; Mimas, Encèlad, Tetis, Dione, Rea, Tità, Hiperió, Jàpet, Febe i Janus; Ariel, Umbriel, Titània, Oberó i Miranda; Tritó i Nereida. Des de llavors, s'han nomenat 124 satèl·lits més: 45 satèl·lits de Júpiter, 43 de Saturn, 22 d'Urà, 11 de Neptú, 3 de Plutó, 1 d'Eris, i 2 d'Haumea. El nombre seguirà en augment a mesura que els descobriments de les sondes actuals siguin documentats i es descobreixin nous satèl·lits.
En l'Assemblea General de la UAI al juliol de 2004, el WGPSN va suggerir que pogués ser aconsellable no nomenar els petits satèl·lits, ja que la tecnologia CCD permet descobrir satèl·lits molt petits, fins a 1 quilòmetre de diàmetre. Fins avui, no obstant això, s'han assignat noms a tots els satèl·lits descobertes, amb independència de la seva grandària.
Nomenclatura dels satèl·lits segons objecte del sistema solar La Terra
Totes les llengües humanes tenen una paraula per designar la Lluna de la Terra, sent aquests paraules les normalment utilitzades en contextos astronòmics, encara que s'han utilitzat també un bon nombre de noms fantàstics o mitològics (i en contextos no astronòmics s'ha utilitzat un nombre encara major d'epítets de la Lluna). Al , s'al·ludia a la Lluna de vegades com a Proserpina. En anglès el seu nom és "moon", però —especialment en contextos de ciència-ficció— s'ha usat de vegades el nom d'origen llatí "luna"; probablement per analogia amb els noms científics dels planetes, o per associació amb l'adjectiu "lunar" (que sí existeix en aquest idioma). En la terminologia tècnica, paraules derivades del terme «seleno-» (del grec, selēnē, «lluna») i de «cynthi-» (de Cynthia, un epítet de la deessa Artemisa) s'utilitzen de vegades per referir-se a la Lluna, com en selenografia, selenografia i pericynthion.
Mart
Els satèl·lits de Mart (Fobos i Deimos) van ser nomenats per Asaph Hall el 1878, poc després que els descobrís. Porten el nom dels fills del déu Mart (l'equivalent romà del déu grec Ares).
Júpiter
Els satèl·lits galileans de Júpiter (Io, Europa, Ganímedes i Cal·listo) van ser nomenats per Simon Marius poc després del seu descobriment el 1610. No obstant això,a finals del aquests noms havien caigut en desús, i durant bastant temps va ser més comú referir-se a ells en la literatura astronòmica simplement com «Júpiter I», «Júpiter II», etc, o com «el primer satèl·lit de Júpiter», «el segon satèl·lit de Júpiter», etc.
En la primera dècada del XX els noms de Io, Europa, Ganimedes i Cal·listo havien tornat a recobrar popularitat, però els satèl·lits descoberts més tard, numerats, en general amb nombres romans V (5) al XII (12), es van mantenir sense nom. Per convenció popular, encara que no oficial, Júpiter V, descobert el 1892, va rebre el nom de Amaltea, utilitzat per primera vegada per l'astrònom francès Camille Flammarion.USGS Astrogeology Research Program, Gazetteer of Planetary Nomenclature .
Els altres satèl·lits (descoberts entre 1904 i 1951) van ser, en la immensa majoria de la literatura astronòmica, simplement deixats sense nom. No es va proposar cap nom fins que Brian G. Marsden va proposar una nomenclatura per a aquests satèl·lits el 1955. Encara que els noms de 1955 van tenir una acceptació immediata en alguns sectors (per exemple, en la ciència-ficció i en els articles de divulgació científica), poques vegades van ser usats en la literatura astronòmica fins a la dècada de 1970.
Entre 1955 i 1975 es van realitzar altres dues propostes per nomenar aquests satèl·lits, ambdues fetes per astrònoms soviètics (E. I. Nesterovich, en 1962, i Yu. A. Karpenko, el 1973). Ambdues propostes no van ser ben rebudes per la comunitat astronòmica.
El 1975, després del descobriment el 1974 del satèl·lit Júpiter XIII per Charles Kowal, el Grup de Tasques per a la Nomenclatura del Sistema Solar exterior (en anglès, Task Group for Outer Solar System Nomenclature) de la UAI va concedir noms als satèl·lits V-XIII, i va preveure un procés de designació formal per als futurs satèl·lits a descobrir. En aquest nou procés, Júpiter V va continuar com Amaltea, Júpiter XIII va ser nomenat Leda d'acord amb un suggeriment de Kowal, i totes les propostes anteriors per als set satèl·lits VI-XII van ser abandonades en favor dels nous noms, d'acord amb un esquema suggerit pel filòleg alemany Jürgen Blunck.
Els nous noms van rebre una considerable protesta d'alguns sectors: Kowal, malgrat suggerir un nom per a Júpiter XIII, era de l'opinió que els satèl·lits irregulars de Júpiter no haurien de ser tots nomenats; Carl Sagan va assenyalar que els noms triats eren extraordinàriament foscos (un fet que Tobias Owen, president del Grup de Tasques, va admetre que va ser intencionat en una resposta a Sagan) i va suggerir el seu propi nom el 1976; aquests conserven alguns dels noms de la proposta de 1955.
Les propostes es resumeixen en la següent taula (dades de Icarus)
Nombre Proposta de 1955 Brian Marsden Proposta de 1962 I. I. Nesterovich Proposta de 1973 Yu. A. Karpenko Proposta de 1975 Comitè de la UAI Proposta de 1976 Carl Sagan Júpiter VI Hestia Atles Adrastea Himalia Maia Júpiter VII Hera Hercules Dànae Elara Hera Júpiter VIII Posidó Persèfone Hèlena Pasífae Alcmena Júpiter IX Hades Cèrber Ida Sinope Leto Júpiter X Demèter Prometeu Latona Lisitea Demèter Júpiter XI Pan Dèdal Leda Carme Sèmele Júpiter XII Adrastea Hefest Sèmele Anance Dànae
La pràctica actual és que els nous satèl·lits de Júpiter descoberts s'han de nomenar segons les amants mitològiques del déu Júpiter (Zeus). Un conveni també ha sorgit entre les altres llunes, pel qual a les llunes prògrades se'ls donin noms acabats en «a» o en «o», i a les llunes retrògrades noms que acaben en «i». El 2004, atès que se seguien descobrint nous satèl·lits de Júpiter, aquestes normes es van considerar excessivament restrictives. En l'Assemblea General de la UAI de juliol de 2004, per tant es va permetre a la WGPSN que els satèl·lits de Júpiter tornessin a ser nomenats segons els descendents de Zeus, a més dels seus amants i favorites, que havien estat la font anterior de noms. Tots els satèl·lits de Júpiter des del XXXIV (Eupòria) porten el nom de les filles de Zeus.
Saturn
El 1847, els llavors set satèl·lits coneguts de Saturn van ser nomenats per John Herschel. Herschel va nomenar els dos satèl·lits més interiors (Mimas i Encèlad) segons els gegants mitològics grecs i els cinc exteriors segons els titans (Tità, Jàpet) i titánides (Tetis, Dione, Rea), de la mateixa mitologia. Fins llavors, Tità era conegut com «el satèl·lit huygenià (o huyghenian) de Saturn» i els altres satèl·lits eren denominats amb nombres romans en ordre de distància a Saturn. Els següents descobriments de satèl·lits de Saturn van seguir l'esquema d'Herschel: Hiperió va ser descobert poc després, el 1848, i el novè satèl·lit, Febe va ser nomenat pel seu descobridor, el 1899, poc després del seu descobriment: eren el nom d'un tità i una titànide respectivament. El nom de Janus va ser suggerit pel seu descobridor, Audouin Dollfus.
La pràctica actual de la UAI per als nous satèl·lits interiors descoberts és continuar amb el sistema d'Herschel, nomenant segons titans o els seus descendents. No obstant això, el creixent nombre de satèl·lits que van ser descoberts al segle XXI de nou va portar la UAI a elaborar un nou esquema per als satèl·lits exteriors. En l'Assemblea General de la UAI de juliol de 2004, el WGPSN va permetre que els satèl·lits de Saturn tinguessin noms de gegants i monstres en altres mitologies de l'antiguitat greco-romana. Els satèl·lits exteriors van rebre de manera natural un nom en tres grups: un grup porta el nom de gegants nòrdics; un altre de gegants cèltics i l'últim de gegants inuit. L'únic satèl·lit que no s'ajusta a aquest esquema és Febe, que està en el grup nòrdic.
Urà
L'esquema de numeració romà dels satèl·lits d'Urà va variar durant un temps considerable. Sir William Herschel pensava que havia descobert fins a sis satèl·lits i fins i tot un anell. Durant gairebé cinquanta anys, l'instrument d'Herschel va ser l'únic amb el qual s'havien estat vists aquests satèl·lits.Herschel, J.; On the Satellites of Uranus, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 3, No. 5 (March 14, 1834) pag. 35?36. En la dècada de 1840, millors instruments i una posició més favorable d'Urà en el cel van portar a observacions esporàdiques de satèl·lits addicionals, de Titània i Oberó. Algunes publicacions van dubtar entre les denominacions de William Herschel (en què Titania i Oberó eren Urà II i IV) i les de William Lassell (on de vegades eren I i II).Lassell, W.; Observations of Satellites of Uranus, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 8, No. 3 (January 14, 1848), pàg. 43?44 Amb la confirmació d'Ariel i Umbriel, Lassell va numerar de l'I a l'IV els satèl·lits d'Urà cap a fora, i així van quedar definitivament.Lassell, W.; Letter from William Lassell, Esq., to the Editor, Astronomical Journal, Vol. 2, No. 33 (signed November 11, 1851), pag. 70.
Les dos primers satèl·lits d'Urà, descoberts el 1787, no van rebre nom fins al 1852, un any després que altres dos satèl·lits haguessin estat descoberts. La responsabilitat de la denominació va ser presa per John Herschel, fill del descobridor d'Urà. Herschel, en lloc d'assignar noms de la mitologia grega, va nomenar els satèl·lits segons els esperits màgics de la literatura anglesa: les fades Oberó i Titània de l'obra de William Shakespeare, El somni d'una nit d'estiu, i els silfos, Ariel i Umbriel de l'obra de Alexander Pope, The Rape of the Lock (Ariel és també un follet en La tempesta de Shakespeare). El raonament presumiblement va ser que Urà, déu del cel i l'aire, estaria assistit pels esperits de l'aire.
Els següents noms, en lloc de seguir el tema dels "esperits de l'aire" (només Puck i Mab van continuar la tendència), es van centrar en material d'origen d'Herschel. El 1949, el cinquè satèl·lit, Miranda, va ser nomenat pel seu descobridor, Gerard Kuiper, segons un personatge totalment mortal en La tempesta shakespeareana. La pràctica actual de la UAI és que el nom dels satèl·lits sigui el de personatges de les obres de Shakespeare i de The Rape of the Lock (encara que fins avui només Ariel, Umbriel, i Belinda tenen noms extrets d'aquest últim poema, sent els restants de Shakespeare). Al principi, els satèl·lits ultraperifèrics van ser tots nomenats segons els personatges de La tempesta, però després de nomenar a Margarida, de l'obra Molt soroll per no res aquesta tendència es va acabar.
Neptú
L'únic satèl·lit conegut de Neptú no va ser nomenat durant moltes dècades. Tot i que el 1880 Camille Flammarion va suggerir el nom de Tritó, no va ser d'ús general fins a mitjan , i durant molts anys va ser considerat «no oficial». En la literatura astronòmica s'hi feia referència simplement com «el satèl·lit de Neptú». Més tard, el segon satèl·lit conegut, Nereida, va ser descobert el 1949 per Gerard P. Kuiper.