thumb|upright=1.25|Percival Lowell, cel ce a formulat ipoteza Planeta X După descoperirea în 1846 a planetei Neptun, au existat multe speculații că dincolo de orbita sa ar putea exista o altă planetă, „transneptuniană”.Ovidiu C. Furdui, Evoluția orbitală a corpurilor transneptuniene (teză de doctorat), Universitatea Babeș-Bolyai, 2011, accesat 2024-07-07 Căutarea a început la mijlocul secolului al XIX-lea și a continuat la începutul secolului al XX-lea cu căutarea de către Percival Lowell a Planetei X. Lowell a propus ipoteza Planetei X pentru a explica neregularitățile în orbitele planetelor gigantice, în special Uranus și Neptun, speculând că gravitația unei a noua planete, încă nedescoperită, ar putea pe Uranus suficient pentru a explica abaterile.Tombaugh (1946), p. 73.
Descoperirea lui Pluto în 1930 de către Clyde Tombaugh a părut să valideze ipoteza lui Lowell, iar Pluto a fost numit oficial a noua planetă. În 1978 s-a stabilit concludent că Pluto este prea mic pentru ca gravitația sa să afecteze planetele gigantice, ceea ce a dus la o scurtă căutare a unei a zecea planete. Căutarea a fost practic abandonată la începutul anilor 1990, când un studiu al măsurătorilor efectuate de sonda spațială Voyager 2 a constatat că neregulile observate pe orbita lui Uranus se datorau unei ușoare supraestimări a masei lui Neptun. După 1992, descoperirea a numeroase obiecte mici de gheață cu orbite similare sau chiar mai mari decât cea a lui Pluto a condus la o dezbatere dacă Pluto ar trebui să rămână o planetă sau dacă ea și vecinii săi ar trebui, ca asteroizii, să primească propria clasificare separată. Deși unii dintre membrii mai mari ai acestui grup au fost descriși inițial drept planete, în 2006 Uniunea Astronomică Internațională (UAI) a reclasificat pe Pluto și pe cei mai mari vecini ai săi drept planete pitice, lăsând-ul pe Neptun cea mai îndepărtată planetă cunoscută din sistemul solar.
În timp ce aproape toată comunitatea astronomică este de acord că Planeta X, așa cum sa preconizat inițial, nu există, conceptul de planetă încă neobservată a fost reînviat de unii astronomi pentru a explica alte anomalii observate în sistemul solar exterior. Din martie 2014 observațiile cu au exclus posibilitatea existenței unui obiect de mărimea lui Saturn (95 de mase ale Pământului) la 10 000 UA și un obiect de mărimea lui Jupiter (≈318 de mase ale Pământului) sau mai mare până la 26 000 UA.
În 2014 pe baza asemănărilor dintre orbitele unui grup de obiecte transneptuniene extreme descoperite recent, astronomii au emis ipoteza existenței unei planete mai mari decât Pământul, un gigant de gheață la de 2 ori până la de 15 ori masa Pământului și dincolo de 200 UA cu o orbită posibil foarte înclinată de aproximativ 1500 UA. Cercetări ulterioare au arătat în 2016 că această planetă îndepărtată necunoscută este probabil să se afle pe o orbită înclinată, excentrică, care nu se apropie mai mult de aproximativ 200 UA și nu se depărtează mai mult de aproximativ 1200 UA de Soare. Se prevede că orbita sa va fi aliniată opus cu grupul obiectelor transneptuniene extreme. Deoarece Pluto nu mai este considerat o planetă de către UAI, acest nou obiect ipotetic a devenit cunoscut sub numele de „a noua planetă”.
Speculații mai vechi thumb|right|Jacques Babinet, un susținător timpuriu al unei planete transneptuniene În anii 1840, matematicianul francez Urbain Le Verrier a folosit mecanica newtoniană pentru a analiza perturbațiile de pe orbita lui Uranus și a emis ipoteza că acestea au fost cauzate de atracția gravitațională a unei planete încă nedescoperite. Le Verrier a prezis poziția acestei noi planete și a trimis calculele sale astronomului german Johann Gottfried Galle. La 23 septembrie 1846, în noaptea de după primirea scrisorii, Galle și studentul său, Heinrich Louis d'Arrest, au descoperit Neptun, exact acolo unde prezisese Le Verrier.Croswell (1997), p. 43 Au rămas câteva mici discrepanțe în orbitele planetelor uriașe. S-a considerat că acestea ar indica existența unei alte planete care orbitează dincolo de Neptun.
Chiar înainte de descoperirea lui Neptun, unii au speculat că o singură planetă nu era suficientă pentru a explica discrepanța. La 17 noiembrie 1834, astronomul amator britanic, reverendul , a raportat lui George Biddell Airy, astronomul regal britanic, o conversație pe care a avut-o cu astronomul francez Alexis Bouvard. Hussey a spus că atunci când i-a sugerat lui Bouvard că mișcarea neobișnuită a lui Uranus s-ar putea datora influenței gravitaționale a unei planete nedescoperite, Bouvard a răspuns că i-a venit și lui ideea și că a corespondat cu Peter Andreas Hansen, director al din Gotha, despre subiect. Opinia lui Hansen a fost că un singur corp nu ar putea explica în mod adecvat mișcarea lui Uranus și a postulat că dincolo de Uranus se află două planete.
În 1848 Jacques Babinet a ridicat o obiecție la calculele lui Le Verrier, susținând că masa observată a lui Neptun era mai mică și orbita sa mai mare decât a prezis Le Verrier inițial. El a postulat, bazat în mare parte pe o simplă scădere din calculele lui Le Verrier, că o altă planetă, având aproximativ 12 mase Pământului, pe care a numit-o „Hyperion”, trebuie să existe dincolo de Neptun. Le Verrier a denunțat ipoteza lui Babinet, spunând: „[Nu există] absolut nimic prin care să se poată determina poziția unei alte planete, cu excepția ipotezelor în care imaginația a jucat un rol prea mare.”
În 1850 James Ferguson, astronom asistent la , a remarcat că „pierduse” o stea pe care o observase, GR1719k, pe care lt. Matthew Maury, superintendentul Observatorului, a susținut că este o dovadă că trebuie să fie o nouă planetă. Căutările ulterioare nu au reușit să recupereze „planeta” într-o poziție diferită, iar în 1878, Christian Heinrich Friedrich Peters, directorul Observatorului din New York, a arătat că steaua nu dispăruse de fapt și că rezultatele anterioare se datoraseră erorii umane.
În 1879 Camille Flammarion a remarcat că cometele 109P/Swift-Tuttle și aveau afeliile la 47, respectiv 49 UA, sugerând că ar putea marca raza orbitală a unei planete necunoscute care le-a plasat pe o orbită eliptică. Pe baza acestor dovezi astronomul a tras concluzia că dincolo de Neptun trebuie să existe două planete. El a calculat elementele orbitale ale unei perechi de planete ipotetice transneptuniene pe baza faptului că patru comete aveau afelie la aproximativ 100 UA și alte șase aveau afelie grupate la aproximativ 300 UA. Aceste elemente corespundeau sugestiv cu cele realizate independent de un alt astronom, , sugerând multora că ar putea fi valide. Însă scepticii au susținut că și orbitele cometelor implicate erau și ele prea incerte pentru a se obține rezultate semnificative. Unii au considerat ipoteza lui Forbes un precursor al celei de a noua planetă.
În 1900 și 1901, directorul , William Henry Pickering a condus două căutări de planete transneptuniene. Prima a fost începută de astronomul danez care, după ce a studiat datele privind orbita lui Uranus din 1690 până în 1895, a ajuns la concluzia că o singură planetă transneptuniană nu poate explica abaterile din orbita sa și a postulat pozițiile a două planete despre care el credea că sunt responsabile. A doua căutare a fost lansată când Gabriel Dallet a sugerat că o singură planetă transneptuniană situată la 47 UA ar putea explica mișcarea lui Uranus. Pickering a fost de acord să examineze plăcile pentru orice planetă suspectată. În nici unul dintre cazuri nu s-a găsit nimic.
În 1902, după ce a observat orbitele cometelor cu afelii dincolo de Neptun, Theodor Grigull din Münster, verificând abaterile de pe orbita lui Uranus, a proclamat existența unei planete de mărimea lui Uranus la 50 UA, cu o perioadă de 360 de ani, pe care a numit-o Hades. În 1921, Grigull și-a revizuit perioada orbitală la 310–330 de ani, pentru a se potrivi mai bine cu abaterile observate.
În 1909 , un astronom cu reputația de egocentric contrazicător, a opinat că „există cu siguranță una, cel mai probabil două și posibil trei planete dincolo de Neptun”. Numind provizoriu prima planetă „Oceanus”, el le-a plasat la distanțele de 42, 56 și 72 UA de Soare. Nu a dat nicio indicație cu privire la modul în care le-a determinat existența și nu au fost efectuate căutări cunoscute pentru a le localiza.
În 1911 astronomul indian Venkatesh P. Ketakar a sugerat existența a două planete transneptuniene, pe care le-a numit după zeii hinduși Brahma și Vișnu, prin prelucrarea tiparelor observate de Pierre-Simon de Laplace în sateliții lui Jupiter și aplicarea acestora la planetele exterioare. Cei trei Sateliți galileeni interiori ai lui Jupiter, Io, Europa și Ganymede, apar într-un ansamblu complicat, cu o rezonanță Laplace de 1:2:4. Ketakar a sugerat că Uranus, Neptun și ipoteticele sale planete transneptuniene sunt, de asemenea, în rezonanțe Laplace asemănătoare. Acest lucru este incorect, Uranus și Neptun, deși sunt într-o rezonanță de aproape 2:1, nu sunt în rezonanță perfectă. Calculele sale au prezis pentru Brahma o distanță medie de 38,95 UA și o perioadă orbitală de 242,28 ani pământeni (rezonanță 3:4 cu Neptun). Când Pluto a fost descoperit 19 ani mai târziu, distanța sa medie de 39,48 UA și perioada orbitală de 248 de ani pământeni erau aproape de predicția lui Ketakar (Pluto are de fapt o rezonanță 2:3 cu Neptun). Ketakar nu a făcut nicio predicție pentru elementele orbitale, în afară de distanța medie și perioada. Nu este clar cum a ajuns Ketakar la aceste cifre, iar a doua sa planetă, Vishnu, nu a fost niciodată localizată.
Planeta X În 1894, cu ajutorul lui William Pickering, Percival Lowell a fondat în Flagstaff, Arizona . În 1906, convins că poate rezolva problema orbitei lui Uranus, a început un proiect amplu de căutare a unei planete transneptuniene, pe care a numit-o „Planeta X”, un nume folosit anterior de către Gabriel Dallet. „X” din nume reprezintă o necunoscută și se pronunță ca literă, spre deosebire de cifra romană pentru 10 (în momentul respectiv, Planeta X ar fi au fost a noua planetă). Speranța lui Lowell în urmărirea planetei X era să-și stabilească credibilitatea științifică, care îi scăpase din cauza credinței sale larg batjocorite că detaliile asemănătoare canalelor, vizibile pe suprafața lui Marte, erau canale construite de o civilizație inteligentă.Croswell (1997), p. 43.
Prima căutare a lui Lowell s-a concentrat pe ecliptică, planul cuprins de zodiac unde se află celelalte planete din Sistemul Solar. Folosind o cameră fotografică de 5" (127 mm), el a examinat manual peste 200 de expuneri de trei ore cu o lupă și nu a găsit nicio planetă. În acel moment, Pluto era prea mult deasupra eclipticii pentru a apărea în fotografii.Tombaugh (1946). După ce a revizuit posibilele locații prezise, Lowell a efectuat o a doua căutare din 1914 până în 1916. În 1915 a publicat Memoir of a Trans-Neptunian Planet, în care a tras concluzia că Planeta X avea o masă de aproximativ șapte ori mai mare decât cea a Pământului — aproximativ jumătate din cea a lui Neptun și că este situată la o distanță medie de Soare de 43 UA. El a presupus că Planeta X ar fi un obiect mare, cu densitatea scăzută, cu un albedo ridicat, ca planetele gigantice. Ca rezultat, ar arăta sub forma unui disc cu diametrul de aproximativ o secundă de arc și o magnitudine aparentă între 12 și 13, suficient de luminoasă pentru a fi observată.Littman (1990), p. 70.