20世纪初，天文观测已经有了很大进步，天文学家不再手工制作天体的坐标图，而直接借助照相机。当海王星再次“出轨”,正是检验新的天文仪器能耐的时候。其中，1894年，美国的天文学家帕西瓦尔·罗威尔(Percival Lawrence Lowell)建造了以自己名字命名的罗威尔天文台，他表面上是要观测火星运河，实际上一直执着于寻找一颗他称之为“X”的行星，他认为就是这颗行星导致了海王星的轨道异常。

1916年罗威尔去世后，天文学家克莱德·汤博继续在罗威尔天文台进行搜寻，他使用闪视比较仪，把在同一天空、不同时间拍摄的照片底片轮流先后显示，然后发现位置、亮度发生变化的天体。1930年，汤博终于在对比两张拍摄于双子座的照片时，发现了一个移动的天体。跟踪观测显示，这极有可能是一颗新的行星。

于是，在赫歇尔发现天王星149年后，一颗叫“冥王星”的天体成为第九大行星(随着天文学界对冥王星的进一步了解，2006年，冥王星被降级为矮行星)。这颗寒冷的星球离太阳有59亿千米，绕行太阳1周需要248个地球年。

1992年至今，天文学家在距离太阳约40天文单位的周围地带，发现了超过1000个新天体，天体的直径从数千米到上千千米不等。人们把这个天体群统称为“柯伊伯带”。