أوربان جان جوزيف لوفرييه (١٨١١ - ١٨٧٧): عالم فلك فرنسي تنبأ بوجود كوكب نبتون اعتمادًا على الحسابات الرياضية، بعد أن حدد موقعه وكتلته بصورة نظرية. دفع هذا التنبؤ الفلكي الألماني يوهان جاله إلى البحث عن الكوكب، فتم اكتشافه خلال مدة قصيرة، وأصبح هذا الإنجاز من أبرز النجاحات في تاريخ الفلك النظري.

يُذكر أن كوكب نبتون كان أول كوكب يُكتشف اعتمادًا على تنبؤات رياضية بدلاً من الرصد التلسكوبي المباشر، حيث اعتمد اكتشاف نبتون على حسابات لحركة كوكب أورانوس ومحاولات تفسير شذوذ مداره، فاقترحت نماذج رياضية وجود كتلة كوكبية خارجية تؤثر بالجاذبية على حركة أورانوس، مما أدى إلى توجيه عمليات الرصد والتثبت التي أدت إلى تحديد موقع كوكب نبتون في السماء. هذا الاكتشاف يمثل مرحلة مهمة في تاريخ الفلك لأن استخدام الطرق الحسابية والتنبؤات الجاذبة وسّع إمكانيات كشف أجرام سماوية لم تُرصد مباشرة قبل ذلك، وعزّز الثقة في قوانين الجاذبية والقدرة على استنتاج وجود كواكب من آثارها على أجسام معروفة.

بلوتو تحرك داخل مدار نبتون في ٧ فبراير ١٩٧٩، وهو الحدث الذي مثل أول دخول لبلوتو داخل مدار نبتون منذ اكتشاف أحدهما. يشير هذا الوصف إلى أن موقع بلوتو المداري بالنسبية إلى نبتون أصبح أقرب إلى الشمس من نبتون خلال تلك الفترة، وهو نتيجة لاختلاف أشكال ومدارات الكواكب القزمة والكرات السماوية حول الشمس. يُذكر أن مثل هذه الظاهرة تعتمد على مدارات غير دائرية ومائلة تسمح بأن يتقاطع أو يتقارب موقع كوكب قزم مع مدار كوكب عملاق في أزمنة محددة دون أن يعني ذلك حدوث اصطدام بينهما، وتُستخدم مواعيد مثل ٧ فبراير ١٩٧٩ كنقاط مرجعية لدراسة الديناميكا المدارية لبلوتو وعلاقته مع نبتون.

يستغرق اليوم على كوكب نبتون نحو ١٦ ساعة و٦ دقائق و٣٦ ثانية، ويعبر ذلك عن مدة دوران نبتون حول محوره مرة واحدة. مدة اليوم الكوكبي تختلف بين الكواكب وتعتمد على سرعة الدوران الذاتية، وفي حالة نبتون تشير القيمة ١٦ ساعة و٦ دقائق و٣٦ ثانية إلى أن نبتون يدور حول محوره أسرع من الأرض بكثير، إذ تستند هذه القيمة إلى قياسات فلكية لحركة الغلاف الغازي والمجال المغناطيسي للكوكب لتحديد فترة الدوران الذاتية.

قمر تريتون أكبر أقمار كوكب نبتون اكتشفه الفلكي الإنجليزي ويليام لاسيل في سنة ١٨٤٦. قمر تريتون يتميز بحجمه الكبير بين أقمار نبتون وشكله شبه الكروي، ويعد اكتشافه من الملاحظات البارزة في تاريخ رصد الكواكب البعيدة، فقد أتاح معرفة إضافية عن نظام كوكب نبتون والأقمار المحيطة به ودراسة خصائص مداراتها وتركيبها السطحي مقارنة بالأقمار الأخرى في المجموعة الشمسية.