90年前，在亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台工作的年轻天文学家克莱德·汤博发现了冥王星。在发现的这个过程中，他在不知不觉中打开了通往太阳系广阔的“第三带”大门，我们现在称之为柯伊伯带(Kuiper Belt)，柯伊伯带其中包含无数的小行星和矮行星。洛厄尔天文台的珀西瓦尔·洛厄尔首先提出在海王星轨道之外的某个地方存在“X行星”。
由于在1916年洛厄尔去世前都找到它，对X行星的搜索工作停滞不前近十年，直到1929年汤博受雇后才重新开始。1930年2月18日，24岁的汤博使用蔡司闪视比较仪发现了这个物体，这是一种可以让他在拍摄背景星空中发现移动物体的设备。美国宇航局科学任务理事会副局长托马斯·祖尔布钦说：汤博当时不知道的是，X行星将开启太阳系第三带的探索时代。
建立在科学的基础上，这一发现为”新视野“号探索这一未知区域铺平了道路。尽管汤博于1997年去世，但2006年1月，当NASA“新视野”号航天器从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射时，汤博的骨灰还在“新视野号”航天器上。这些骨灰装在飞船上的一个小罐子里，与“新视野号”一起进行了长达九年、长达30亿英里的冥王星之旅，对汤博发现的星球进行了首次探索。
2015年7月14日，新视野号宇宙飞船飞越冥王星及其五颗卫星，来到距离冥王星表面7800英里(12500公里)的范围内，拍摄了冥王星及其著名的冥王星之心，以及冥王星五颗卫星的标志性图像。这次飞越彻底改变了人类对冥王星系统和矮行星的理解。从地质地貌的多样性，到复杂的大气层，再到引人入胜的卫星，冥王星显示出了很少有人预料到的物理多样性和复杂性。
冥王星曾经被一些人认为只是一个结冰的岩石矮行星，但新视野号发现冥王星实际上在地质上是活跃的。从奇怪、叶片状的甲烷山到氮气冰川，再到冰火山，再到现在怀疑冥王星内部存在液态水海洋，冥王星确实让行星科学家重新思考小行星可以有多么复杂和活跃。冥王星也有明亮的蓝色氮气大气层，充满了伸展到天空50万米的烟雾和可能的地面雾和云。在成功飞越冥王星之后，美国国家航空航天局（NASA）延长了“新视野号”任务。
新视野号还飞越了冥王星以外10亿英里处的一个小型柯伊伯带天体。2019年1月1日，新视野号将那个古老的天体阿罗科斯(Arrokoth)引向了人们的关注焦点，并在这个过程中揭示了行星体（冥王星等行星的基石）是如何形成的。西南研究所的首席研究员艾伦·斯特恩(Alan Stern)说：现在回过头来看，汤博的发现不仅仅是第九颗行星的发现，还预示着太阳系一个全新的区域和两种不同、全新的天体类型（矮行星和柯伊伯带天体）。
