Vào cuối thế kỷ 19, nhiều nhà thiên văn học đã nghiên cứu về sự tồn tại của hành tinh bên ngoài Sao Hải Vương. Sự phát hiện ra Sao Hải Vương là kết quả của sự tính toán của nhà toán học Adams và Le Verrier để giải thích sự không thống nhất giữa việc tính toán và việc quan sát quỹ đạo của Sao Thiên Vương, Sao Thổ và Sao Mộc.

Tuy nhiên, sau sự phát hiện ra Sao Hải Vương, vẫn còn vài điểm nhỏ trong sự nhất quán giữa các quỹ đạo các hành tinh đó và của bản thân quỹ đạo của Sao Hải Vương. Những điểm này đã dược dùng để chỉ ra sự tồn tại của một hành tinh nữa có quỹ đạo nằm ngoài Sao Hải Vương. Tuy vậy, chuyến du hành Voyager 2 bay ngang qua Sao Hải Vương đã giúp cho việc xác định được khối lượng chính xác của Hành tinh X. Khi một khối lượng mới đã được xác định và được sử dụng ở Jet Propulsion Laboratory Developmental Ephemeris (JPL DE), sự không thống nhất trong kết quả của việc nghiên cứu đã không còn nữa.

Percival Lowell, người nổi tiếng về sự khẳng định đã quán sát thấy kênh đào trên Sao Hỏa, đã gọi hành tinh giả thuyết này là "Hành tinh X". Ông đã thực hiện hai cuộc tìm kiếm nó mà không thành công, cuộc tìm kiếm đầu tiên kết thúc vào năm 1909 và sau khi xem lại những dự đoán về vị trí nó có thể có, cuộc tìm kiếm thứ hai bắt đầu từ năm 1913 đến năm 1915, sau khi Lowell đã xuất bản những giả thuyết toán học của mình về các tham số cho Hành tinh X. Nhưng thật trớ trêu, ngay trong quá trình quan sát của ông trong cùng năm đó, hai bức ảnh mờ của Sao Diêm Vương đã được ghi lại, nhưng nó đã không được nhận ra là một hành tinh mới.