Depuis le 24 août 2006 Pluton n'est plus considéré comme une planète.
Même au voisinage de son périhélie, Pluton a un diamètre apparent de l'ordre de 0,2 seconde d'angle, inférieur à la limite de résolution des télescopes terrestres. Sur la plupart des photographies, il apparaît donc comme un point faiblement lumineux noyé parmi les vingt millions d'étoiles qui, sur la voûte céleste, sont au moins aussi brillantes que lui. Seul son mouvement révèle Pluton: quand on compare deux photographies du même champ d'étoiles prises, par exemple, à 24 heures d'intervalle, on constate qu'un point lumineux s'est déplacé par rapport aux étoiles du champ (au moment de l'opposition, le mouvement peut atteindre 1 seconde d'angle par jour). C'est en utilisant cette méthode de comparaison que Clyde William Tombaugh identifia Pluton.
Encouragés par le succès d'Urbain Jean Joseph Le Verrier et de John Couch Adams dans la prédiction et la découverte de Neptune, de nombreux astronomes avaient commencé, dès la fin du XIXe siècle, à chercher une neuvième planète en analysant les perturbations non encore expliquées de l'orbite d'Uranus (l'orbite de Neptune n'était alors pas connue avec suffisamment de précision pour être utilisable). En particulier, Percival Lowell et William Pickering avaient prédit au début du XXe siècle l'existence d'une planète transneptunienne. À partir de 1905, une recherche photographique fut alors entreprise, sans succès, aux observatoires Lowell (Flagstaff, Arizona) et du mont Wilson (Californie). Percival Lowell mit en place, dans son observatoire, les moyens pour entreprendre une recherche photographique intensive.
Ce ne fut qu'en 1930, quatorze ans après sa mort, qu'une neuvième planète fut découverte après une très longue et systématique recherche photographique qui couvrit une grande partie du ciel. Le 18 février 1930, Tombaugh, grâce à une nouvelle lunette à grand champ spécialement construite dans ce but, découvrait, après une année d'examen minutieux de centaines de plaques photographiques, à environ 5 degrés de la position prédite, un petit objet de magnitude 15. Comme les autres planètes, cette neuvième planète reçut un nom provenant de la mythologie grecque: Pluton (les deux premières lettres commémorent la mémoire de Percival Lowell).
On pensa que l'histoire de la découverte de Neptune venait de se répéter. Des déterminations récentes de la masse de Pluton ont conduit à abandonner cette idée car ça masse est beaucoup trop faible pour perturber de façon notable les mouvements d'Uranus et de Neptune. Par ailleurs, il semble que des erreurs d'observation aient conduit à une surestimation de ces perturbations. La découverte de Pluton n'a donc pas été le résultat d'une prédiction mathématique précise, mais plutôt le fruit d'une recherche systématique. En d'autres termes, les calculs ont bien conduit à la découverte, mais ils étaient faux!
La dernière planète découverte dans le système solaire est encore bien mystérieuse, bien que les premières images montrant quelques détails de sa surface aient été publiées en 1994 et en 1995.
Cependant, plusieurs découvertes importantes ont été faites au cours des dernières décennies. En 1976, des observations spectroscopiques révèlent que la surface de Pluton est recouverte, au moins partiellement et peut-être même en totalité, de méthane gelé. En 1978, un aspect allongé de la planète sur les meilleures photographies montre un satellite, Charon. Entre 1979 et 1995, le diamètre et la masse de Pluton sont correctement mesurés: avec 2 300 kilomètres de diamètre, cette planète est plus petite que la Lune et a une masse cinq cents fois plus faible que celle de la Terre. En 1988, l'observation d'une occultation d'étoile par Pluton met en évidence son atmosphère. En 1989, l'exploration de Triton par la sonde Voyager-2 nous fait découvrir un objet qui lui ressemble probablement tellement qu'on pense avoir trouvé son frère jumeau. En 2005 le télescope spatial Hubble permet la découverte de deux autres petits satellites.
Pluton effectue une révolution autour du Soleil en 247,7 ans sur une trajectoire inhabituelle pour une planète: elle n'est ni circulaire ni située dans le plan de l'écliptique. L'orbite est inclinée de 17 degrés par rapport à ce plan, ce qui conduit la planète à s'élever de 1,25 milliard de kilomètres au-dessus de celui-ci, distance qui est du même ordre de grandeur que la distance Soleil-Saturne. L'excentricité de l'orbite (0,25) est de loin la plus grande de toutes les planètes. Elle est telle que, entre 1979 et 1999, Pluton était plus proche du Soleil que Neptune ! En 1989 elle est passé à son périhélie. En 2113, Pluton passera à son aphélie : sa distance héliocentrique sera supérieure à 7,5 milliards de kilomètres.
On pourrait penser que l'orbite de Pluton coupe celle de Neptune et que les deux planètes pourraient un jour entrer en collision. En fait, il n'en est rien. Bien qu'une vue de dessus des orbites de Pluton et de Neptune donne l'impression qu'elles se coupent, l'orbite de Pluton est inclinée de telle manière qu'à aucun endroit les deux orbites ne sont proches l'une de l'autre. Au périhélie, Pluton est au-dessus du plan de l'orbite de Neptune d'une distance qui est supérieure au quart de la distance Neptune-Soleil. En fait, l'inclinaison de l'orbite de Pluton et son mouvement sur son orbite sont tels qu'ils laissent une marge de sécurité maximale contre les risques de collision. Pluton et Neptune ne s'approchent jamais à moins de 2,5 milliards de kilomètres l'un de l'autre, bien que les points les plus proches de leurs orbites respectives soient beaucoup moins éloignés que cela; il est intéressant de noter que cette distance minimale entre Pluton et Neptune est bien supérieure à la distance minimale entre Pluton et Uranus, qui est seulement de 1,6 milliard de kilomètres.
Pluton paraît une anomalie quand on le compare aux quatre planètes telluriques ou aux quatre planètes géantes. Ce monde glacé ressemble plutôt à un gros astéroïde ou à Triton; certains ont même suggéré que Pluton était un satellite évadé de l'environnement de Neptune.
L'orbite de Charon est inclinée de 118 degrés par rapport à celle de Pluton dans son mouvement autour du Soleil. Si, comme cela est probable, Charon se déplace dans le plan équatorial de Pluton, alors cette planète, comme Uranus, a son axe de rotation qui est voisin du plan de son orbite. Avec Vénus et Uranus, Pluton est peut-être la troisième planète à être caractérisée par un mouvement de rotation rétrograde sur elle-même.
Depuis 1992, les découvertes de petits astres lointains qui ont presque taille de pluton tend à faire penser que Pluton ne serait pas une planète mais un objet le la Ceinture de Kuiper autrement appelé objet Trans-néptunien. L'objet 2003UB 313 est plus gros que Pluton et s'offre même le luxe d'avoir un satellite !
Les scientifiques ce sont demandé si l'astre pouvait s'appeler planète. En août 2006, il était question de donner le statut de planète à 3 voire 12 autres astres. Cette solution peut paraître étrange, donner le nom de planète à un tel nombre d'astres fait perdre beaucoup de sens au terme planète. Il faut toutefois savoir que Pluton est la seule planète découverte par un américain ce qui pèse lourd dans le choix de la rétrogradation de Pluton, avant le vote de l'Union astronomique internationale on pensant qu'ont aurait un ajout de planètes mais que Pluton resterait planète. Toutefois le 24 août 2006 ça y est : Pluton n'est plus une planète. Il n'y a donc plus que 8 planètes dans le système solaire.