Плутон был открыт Клайдом Томбо (США) в 1930 году. Из 9 известных больших планет Солнечной системы Плутон наиболее удален от Солнца. Среднее расстояние Плутона от Солнца составляет 39,5 а.е. Плутон выглядит как точечный объект 15-й звездной величины, то есть примерно в 4 тысяч раз слабее тех звезд, которые находятся на пределе видимости невооруженным глазом. Плутон очень медленно, за 247,7 года, совершает оборот по орбите, которая имеет необычно большой наклон (17^o) к плоскости эклиптики и вытянута настолько, что в перигелии Плутон подходит к Солнцу на более короткое расстояние, чем Нептун. Из-за огромной удаленности от Солнца и слабой освещенности изучать Плутон очень сложно. Непосредственные измерения углового диаметра Плутона на 5-метровом телескопе дали результат 0,23´´.

Астрономы пытались измерить диаметр Плутона более точным методом – по затмению им звезды, как это было сделано для Нептуна. Однако Плутон, проходя мимо звезды на расстоянии 0,1´´, не заслонил ее, и затмения не произошло. Из этого был сделан вывод, что угловой диаметр Плутона менее 0,2´´. Таким образом, в пересчете на единицы длины диаметр Плутона менее 6800 км. Если же диаметр Плутона вычислить по его абсолютному блеску, то получается приблизительно 3000 км. (если принять альбедо планеты близким к 0,5). Поверхность Плутона, нагреваемая Солнцем до минус 220^oС, даже в наименее холодных полуденных участках, покрыта, по-видимому, снегом из замерзшего метана. Атмосфера планеты разрежена и состоит из газообразного метана с возможной примесью инертных газов.

Блеск Плутона меняется с периодом вращения 6 суток 9 часов. В 1978 году выяснилось, что эта периодичность соответствует также орбитальному движению спутника Плутона, обнаруженного американскими астрономами. Спутник Плутона относительно яркий, но расположен настолько близко к планете, что его изображение на фотоснимках сливается с изображением Плутона, лишь слегка выступая то с одной, то с другой стороны. Из периода обращения и расстояния между центрами вычислили массу системы "Плутон –спутник". Масса оказалась неожиданной малой: приблизительно 1,7% массы Земли. Почти вся она сосредоточена в Плутоне, так как диаметр спутника, судя по блеску, мал по сравнению с диаметром планеты. В таком случае средняя плотность Плутона составляет приблизительно 0,7 г/см³, если принять его диаметр равным 3000 км. Такая малая плотность означает, что Плутон состоит преимущественно из летучих химических элементов и соединений, т.е. имеет примерно такой же состав, как планеты-гиганты и их спутники.