پلوتو، که زمانی تصور می‌شد نهمین سیاره منظومه شمسی باشد، در رصدخانه لاول در فلگستف آریزونا روز ۲۹ بهمن ۱۳۰۸ توسط کلاید تومبا کشف شد.
مقایسه دو تصویر گرفته شده از پلوتو با فاصله زمانی یک هفته
وجود سیاره نهم ناشناخته برای اولین بار توسط پرسیوال لاول مطرح شد، او نظریه‌ای را مطرح کرد که اختلالهای مشاهده شده در مدار اورانوس و نپتون به دلیل کشش گرانشی جرم سیاره‌ای ناشناخته‌ای ایجاد می‌شود. لاول مکان تقریبی سیاره نهم فرضی را محاسبه کرد و بیش از یک دهه بدون موفقیت به جستجو پرداخت. با این حال، در سال ۱۳۰۷، با استفاده از محاسبات لاول و پیکرینگ به عنوان یک راهنما، جستجو برای پلوتو در رصدخانه لاول در آریزونا از سر گرفته شد. در ساعت ۱۶ روز ۲۹ بهمن ۱۳۰۸، تومبا با استفاده از تکنیک جدید نجومی با استفاده از صفحات عکاسی همراه با میکروسکوپ چشمک‌زن، این سیاره کوچک و دور را کشف کرد.
این جوان ۲۴ ساله در آن زمان، ماه‌ها هر شب را به تماشای صفحات عکاسی آسمان شب در رصدخانه لاول در آریزونا می‌گذراند. در آن زمان، فناوری آنقدر پیشرفته نبود که ببیند پلوتو چقدر بزرگ است، یا متوجه سایر اجرام فراتر از نپتون شود.
به گفته ناسا: «وظیفه کلاید تومبا عکاسی از یک قطعه کوچک از آسمان شب و تکرار این عکس چند روز بعد بود. او سپس مجبور بود عکس‌ها را به دقت بررسی و مقایسه کند تا نقطه نورانی ناشناخته را که ممکن است سیاره باشد، تشخیص دهد. تومبا از ۶۵ درصد آسمان عکاسی کرد و هزاران ساعت را صرف بررسی عکس‌های آسمان شب کرد. پس از ده ماه کار بسیار سخت، گاهی اوقات کار در طول شب در گنبد سرد، تامباگ جرم جدید را کشف کرد که پلوتو نامید.
تلسکوپ ۱۳ اینچی استروگراف رصدخانه لاول که تصویر آن بر روی صفحات شیشه‌ای عکاسی ۱۴ در ۱۷ اینچی ثبت می‌شد و تومبا با این تلسکوپ پلوتو را کشف کرد.
یافته‌های او توسط چندین ستاره‌شناس دیگر تأیید شد و در ۱۵ اسفند ۱۳۰۸ ، سالگرد تولد لاول و کشف اورانوس توسط ویلیام هرشل، کشف پلوتو به طور عمومی اعلام شد. کلاید تومبا از سنین جوانی مجذوب ستارگان بود و پلوتو را قبل از اینکه حتی به دانشگاه برود کشف کرد. او در ۲۷ دی ۱۳۷۵ در سن نود سالگی درگذشت.
ابزار میکروسکوپ چشمک‌زنی که تومبا از آن برای مقایسه صفحات عکاسی و کشف پلوتو استفاده کرد.
با دمای سطحی که تقریباً ۱۸۲- درجه سانتی‌گراد تخمین زده می‌شود، پلوتو به درستی نام خدای جهان اموات در اساطیر رومی را به خود اختصاص داد. فاصله متوسط پلوتو از خورشید نزدیک به شش میلیارد کیلومتر است و تقریباً ۲۴۸ سال طول می کشد تا یک دور مدار خود حول خورشید را طی کند. این سیاره همچنین بیضی‌ترین و کج‌ترین مدار را در بین سیاره‌ها دارد و در نزدیک‌ترین نقطه به خورشید از درون مدار نپتون، هشتمین سیاره، عبور می‌کند.
پس از کشف آن، برخی از ستاره شناسان این سوال را مطرح کردند که آیا پلوتو جرم کافی برای تأثیرگذاری بر مدار اورانوس و نپتون دارد یا خیر. در سال ۱۳۵۷، جیمز کریستی و رابرت هرینگتون تنها قمر شناخته شده پلوتون، شارون را کشف کردند که قطر آن ۱۱۸۶ کیلومتر نسبت به قطر ۲۲۹۸ کیلومتری پلوتو بود. تصور بر این بود که پلوتو و شارون با هم منظومه‌ای دو سیاره‌ای را تشکیل داده‌اند که جرم آن به اندازه‌ای بود که بتواند در مدارهای اورانوس و نپتون تاثیرگذار باشد. با این حال، در مرداد ۱۳۸۵، اتحادیه بین‌المللی نجوم اعلام کرد که پلوتو دیگر سیاره محسوب نمی‌شود، زیرا قوانین جدید می‌گفت سیارات باید «مسیر اطراف مدار خود را پاک کنند». از آنجایی که مدار کشیده‌ی پلوتو با مدار نپتون همپوشانی دارد، رد صلاحیت شد.
