پلوتو، که زمانی تصور می‌شد نهمین سیاره منظومه شمسی باشد، در رصدخانه لاول در فلگستف آریزونا روز 29 بهمن 1308 توسط کلاید تومبا کشف شد.
وجود سیاره نهم ناشناخته برای اولین بار توسط پرسیوال لاول مطرح شد، او نظریه‌ای را مطرح کرد که اختلالهای مشاهده شده در مدار اورانوس و نپتون به دلیل کشش گرانشی جرم سیاره‌ای ناشناخته‌ای ایجاد می‌شود. لاول مکان تقریبی سیاره نهم فرضی را محاسبه کرد و بیش از یک دهه بدون موفقیت به جستجو پرداخت. با این حال، در سال 1307، با استفاده از محاسبات لاول و پیکرینگ به عنوان یک راهنما، جستجو برای پلوتو در رصدخانه لاول در آریزونا از سر گرفته شد. در ساعت 16 روز 29 بهمن 1308، تومبا با استفاده از تکنیک جدید نجومی با استفاده از صفحات عکاسی همراه با میکروسکوپ چشمک‌زن، این سیاره کوچک و دور را کشف کرد.
این جوان 24 ساله در آن زمان، ماه‌ها هر شب را به تماشای صفحات عکاسی آسمان شب در رصدخانه لاول در آریزونا می‌گذراند. در آن زمان، فناوری آنقدر پیشرفته نبود که ببیند پلوتو چقدر بزرگ است، یا متوجه سایر اجرام فراتر از نپتون شود.
به گفته ناسا: «وظیفه کلاید تومبا عکاسی از یک قطعه کوچک از آسمان شب و تکرار این عکس چند روز بعد بود. او سپس مجبور بود عکس‌ها را به دقت بررسی و مقایسه کند تا نقطه نورانی ناشناخته را که ممکن است سیاره باشد، تشخیص دهد. تومبا از 65 درصد آسمان عکاسی کرد و هزاران ساعت را صرف بررسی عکس‌های آسمان شب کرد. پس از ده ماه کار بسیار سخت، گاهی اوقات کار در طول شب در گنبد سرد، تامباگ جرم جدید را کشف کرد که پلوتو نامید.
یافته‌های او توسط چندین ستاره‌شناس دیگر تأیید شد و در 15 اسفند 1308 ، سالگرد تولد لاول و کشف اورانوس توسط ویلیام هرشل، کشف پلوتو به طور عمومی اعلام شد. کلاید تومبا از سنین جوانی مجذوب ستارگان بود و پلوتو را قبل از اینکه حتی به دانشگاه برود کشف کرد. او در 27 دی 1375 در سن نود سالگی درگذشت.
با دمای سطحی که تقریباً 182- درجه سانتی‌گراد تخمین زده می‌شود، پلوتو به درستی نام خدای جهان اموات در اساطیر رومی را به خود اختصاص داد. فاصله متوسط پلوتو از خورشید نزدیک به شش میلیارد کیلومتر است و تقریباً 248 سال طول می کشد تا یک دور مدار خود حول خورشید را طی کند. این سیاره همچنین بیضی‌ترین و کج‌ترین مدار را در بین سیاره‌ها دارد و در نزدیک‌ترین نقطه به خورشید از درون مدار نپتون، هشتمین سیاره، عبور می‌کند.
پس از کشف آن، برخی از ستاره شناسان این سوال را مطرح کردند که آیا پلوتو جرم کافی برای تأثیرگذاری بر مدار اورانوس و نپتون دارد یا خیر. در سال 1357، جیمز کریستی و رابرت هرینگتون تنها قمر شناخته شده پلوتون، شارون را کشف کردند که قطر آن 1186 کیلومتر نسبت به قطر 2298 کیلومتری پلوتو بود. تصور بر این بود که پلوتو و شارون با هم منظومه‌ای دو سیاره‌ای را تشکیل داده‌اند که جرم آن به اندازه‌ای بود که بتواند در مدارهای اورانوس و نپتون تاثیرگذار باشد. با این حال، در مرداد 1385، اتحادیه بین‌المللی نجوم اعلام کرد که پلوتو دیگر سیاره محسوب نمی‌شود، زیرا قوانین جدید می‌گفت سیارات باید «مسیر اطراف مدار خود را پاک کنند». از آنجایی که مدار کشیده‌ی پلوتو با مدار نپتون همپوشانی دارد، رد صلاحیت شد.
