Charles Messier phát hiện ra thiên hà Xoáy Nước vào năm 1774[10] và ông ký hiệu nó là M51 trong danh lục của minh. Thiên hà đồng hành với nó, NGC 5195, được Pierre Méchain phát hiện ra năm 1781. Tuy vậy cho đến tận năm 1845 người ta mới nhận ra là thiên hà này có cấu trúc xoắn ốc. Người phát hiện ra điều này là Lord Rosse bằng sử dụng kính thiên văn phản xạ 72-inch (~1,83 m) ở Lâu đài Birr, Ireland. Thỉnh thoảng, M51 được coi là cặp thiên hà, và trong một số trường hợp người ta gọi chúng lần lượt là M51A (NGC 5194) và M51B (NGC 5195).

Năm 2005, siêu tân tinh (SN 2005cs) đã được quan sát thấy trong thiên hà Xoáy Nước với cấp sao biểu kiến cực đại của siêu tân tinh bằng 14.[11][12]