Themisto lần đầu tiên được phát hiện bởi Charles T. Kowal và Elizabeth Roemer vào ngày 30 tháng 9 năm 1975, được báo cáo lại vào ngày 3 tháng 10 năm 1975,[3] và được đặt tên là S/1975 J 1. Tuy nhiên, do quan sát không đầy đủ nên đã không thể lập ra một quỹ đạo cụ thể và sau đó nó lại biến mất.

Vệ tinh Themisto không được quan tâm nhiều lắm vào những năm 80 của thế kỉ trước. Và rồi, vào năm 2000, một vệ tinh có vẻ mới được phát hiện bởi Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Yanga R. Fernández và Eugene A. Magnier và được đặt tên là S/2000 J 1. Nhưng vệ tinh này đã được sớm xác nhận lại rằng đó chỉ là cùng một thiên thể đã được phát hiện vào năm 1975.[4] Lần quan sát này lập tức được phát hiện có mối liên quan tới một quan sát khác vào ngày 6 tháng 8 năm 2000, bởi đội của Brett J. Gladman, John J. Kavelaars, Jean-Marc Petit, Hans Scholl, Matthew J. Holman, Brian G. Marsden, Philip D. Nicholson và Joseph A. Burns, trong đó lần quan sát ngày 6 tháng 8 năm 2000 đã được thông báo cho trung tâm "Minor Planet Center" (thuộc Trung tâm thiên văn vật lý Harvard–Smithsonian) nhưng không được thông báo dưới một thông cáo chính thức (IAUC).[5]

Vào tháng 10 năm 2002 vệ tinh này chính thức được đặt tên theo Themisto,[6] con gái của thần sông Inachus và là người tình của thần Zeus (tượng trưng cho sao Mộc) trong thần thoại Hy Lạp.