天王星发现后，根据其运行轨道的不正常，人们发现了海王星；当人们对海王星的轨道进行仔细观测时，发现其也有与天王星类似的摄动现象。这使人们确信：在海王星轨道之外，还存在太阳系的第9颗行星。于是，长达几十年搜寻“海外行星”的行动开始了。
对寻找“海外行星”热情最高的当属美国天文学家洛韦尔，他自己出资建造了洛韦尔天文台，几十年如一日，在茫茫星海中反复搜寻，但没有成功。1916年，他在生命垂危之际仍念念不忘此事，留下遗嘱要天文台的同事们完成他未尽的事业。此后，虽又有许多天文学家进行了异常艰苦的搜寻工作，但寻找“海外行星”仍是大海捞针，茫无头绪。
从1929年初开始，洛韦尔天文台把寻找“海外行星”的工作交给了年仅23岁的汤博，还启用了德国一家仪器公司发明的“闪视比较仪”，利用这一仪器可较容易地看出一颗星体在星空中的移动。汤博以全副精力投入这一工作，他每天对“闪视比较仪”所拍的星象底片进行严格的检查，不遗漏任何蛛丝马迹。这是一件极为繁琐而枯燥的事情。到1930年1月，他完成了金牛座40万颗星的检查，结果一无所获。汤博并不灰心，他仍然一丝不苟地工作着。1930年2月18日，他终于发现双子座中有一颗跳动的小行星，它在6天时间里仅移动3～4毫米，这同预计中的新行星又暗又慢的特点相吻合。在以后的几个星期里，汤博又连续对该星区拍照，确认这是一颗新行星。3月13日，新行星的发现被公布于世。
经过几代天文学家几十年的苦苦寻觅，太阳系的第九大行星——冥王星终于被发现，从而使人类对太阳系的认识疆域再次扩大。