Các thành phần khác của hệ thống Mizar được phát hiện với sự phát minh ra kính thiên văn và quang phổ học; mục tiêu dễ dàng chia tách bằng thị giác Mizar đã trở thành sao đôi đầu tiên được phát hiện bằng kính thiên văn—có lẽ nhất là do Benedetto Castelli, người vào năm 1617 đã đề nghị Galileo Galilei quan sát nó. Galileo khi đó đã tạo ra một hồ sơ chi tiết về hệ sao đôi này. Muộn hơn, vào khoảng năm 1650, Riccioli đã viết về Mizar dường như là một sao đôi. Nó bao gồm Mizar A và Mizar B, trong đó cả Mizar A lẫn Mizar B trên thực tế đều lại là các sao đôi. Hệ sao đôi thứ hai, Mizar B, có cấp sao 3,95[20] và lớp quang phổ A5 hay A7[20], và nằm trong phạm vi khoảng 500 AU từ hệ sao đôi Mizar A (14 giây cung)[20]; hai hệ sao đôi này phải mất ít nhất 5.000 năm để xoay quanh nhau[20].

Mizar A (cấp sao 2,27) là hệ sao đôi được phát hiện đầu tiên bằng kính quang phổ, do Pickering thực hiện năm 1889. Hai thành phần này đều khoảng 30 lần chói sáng hơn Mặt Trời và xoay quanh nhau với chu kỳ khoảng 20 ngày[20], với khoảng cách giữa chúng chỉ khoảng 7-8 phần nghìn của một giây cung.

Mizar B sau này cũng được phát hiện là sao đôi quang phổ với chu kỳ khoảng nửa năm[20].

Mizar như vậy trên thực tế là một bộ bốn sao, gồm hai cặp sao đôi-sao đôi để tạo thành một hệ sao đôi lớn. Nó chuyển động trong vũ trụ cùng với sao đồng hành xa hơn là Alcor. Mizar và Alcor cùng nhau như thế có lẽ tạo thành một cặp 5 sao và Alcor phải mất ít nhất 750.000 năm để xoay trọn một vòng xung quanh hệ 4 sao của Mizar[20].

Năm 1996, các thành phần của hệ sao đôi Mizar A đã được chụp ảnh với độ phân giải cực cao, sử dụng Giao thoa kế quang học nguyên mẫu hải quân (Navy Prototype Optical Interferometer) của Đài thiên văn hải quân Hoa Kỳ.

Tổng thể hệ thống 4 sao này nằm cách Trái Đất khoảng 78 năm ánh sáng[20]. Các thành phần này đều là thành viên của nhóm di chuyển Ursa Major hay Collinder 285, một nhóm phân tán nhất của các ngôi sao chia sẻ cùng một thời điểm sinh ra, như được xác định bằng chuyển động riêng của chúng. Các ngôi sao khác của mảng sao Bắc Đẩu, ngoại trừ Dubhe và Alkaid, cũng thuộc về nhóm này.