躺着旋转的天王星
天王星距太阳28.8亿公里，距地球27.3亿公里，太阳光线到达天王星也要2小时38分钟。
威廉·赫歇耳发现天王星有点事出偶然。1781年3月13日晚，他像往常一样用他自制的望远镜巡视天空，在观察双子座的一部分天空时，他看到一颗不平常的星，它完全不像是一颗恒星，因为恒星在望远镜中只是一个光点，而这颗星呈现为一只淡绿色圆盘状。接连几个夜晚的继续观测，他发现那个天体似乎正在恒星背景下缓慢地移动着。赫歇耳以为他发现了一颗彗星。不久他就发现，这颗星缺少彗星特征——模糊的边界，它看上去边缘总是清晰的。而且它的运行路径是在土星轨道外面的一条近于圆形的轨道，赫歇耳最后认定，他发现的是一颗新行星。
学术界决定新行星的名称是遵守希腊神话人物命名行星的传统，把新行星命名为“乌拉诺斯”，他是希腊神话主神宙斯的祖父，翻译成汉语就是“天王星”。
天王星的发现，轰动了世界。
天王星一下子把太阳系的疆界开拓了，打开了人类的视野，启发天文学家继续在广袤的星空中探索。
天王星也使赫歇耳一举成名。在此之前，他是位爱好天文学的音乐家，在发现天王星以后，他荣获了勋章，被选为英国皇家学会会员，从此走上了专业天文学家的道路。直到今天，天文学家依然对他十分尊敬，他在恒星天文学方面有杰出贡献，赢得了“恒星天文学之父”的美誉。
赫歇耳是自学成才的典型。他于1738年出生于德国，后移居英国，身为音乐界的赫歇耳却对数学发生了兴趣，继而又步入光学领域，对光学的兴趣又使他产生了用望远镜观察星星的愿望。1771年，他成了一名天文爱好者，业余时间几乎全都用于磨制望远镜。他的惊世之作是1789年造就的一架口径1.22米，镜洞长达12米的巨型望远镜，在200年前堪称奇迹。在以后长达半个世界的时间里，这架望远镜的大小无人能超越。
赫歇耳用他自己磨的望远镜研究天空，他最感兴趣的是恒星，他最大的成就也在恒星世界中。1785年，他绘出了我们置身其中的这个恒星系统的外形，呈透镜状——就是今天的银河系，被后人认为是第一个真正发现了银河系的人。
赫歇耳还发现了太阳的运动。1783年，他论证了太阳以每秒17.5公里的速度向武仙座方向前进，这自然使人们得出结论，太阳也不是宇宙的中心。
他于1822年去世，享年84岁，恰好等于他发现的天王星的公转周期——84年。
在赫歇耳发现天王星后6年，在一次试观测他自己新制的望远镜时，又获得了一个有趣的发现——天王星有两颗卫星。它们是天卫三、天卫四，今天，天王星的卫星数已增加到15颗了。另外，土星的两颗卫星，土卫一和土卫二也是赫歇耳发现的。
天王星有一个与众不同的性质，就是它的运行姿态十分奇特。
一般的行星，都是侧着身子绕日运动，它们的自转轴和公转轴轨道平面，全都近似垂直，有一点小的倾斜，地球为23.5°，火星24°，木星3°，土星27°，这正是引起季节变化的原因。可是，天王星的自转情况则与众不同，天王星的自转轴的倾斜度达到98°，它们的自转轴与公转轨道平面近乎平行——仅有2°的夹角。实际上天王星是躺在它的轨道面内旋转的，就跟保龄球滚在球道上的情形差不多。这一事实意味着，天王星的季节也非常奇特。在天王星的一年中（相当于地球上的84年），太阳轮流照射天王星的南极和北极。当太阳照北极，北半球处于夏季，在北极地区，太阳看起来就像悬挂在头顶的上方，而且总不下落。而当冬季来临时，这颗行星一半地方进入漫漫的寒冷冬夜中一直持续几十年。只有随着太阳渐渐照射到赤道上，天王星的世界，才有白天到黑夜的交替。即使在夏季，表温很低，－211℃。这样怪异的气候类型，无疑是因为这颗行星的大气层得到奇特的、不均匀加热的结果。
天王星也有光环。天王星曾在1977年3月10日，在一颗微弱的恒星前通过，这种现象叫做掩食，这是对天文学家来说非常难得的观测时机。因为，天文学家可以趁此机会测量这颗行星的直径，那就是只要测出那颗恒星的光亮被遮挡的持续时间，再根据已经知道的天王星在它的轨道上运动的速度，就不难算出天王星的直径。中国和美国等五个天文台的天文学家们在预报的时间耐心等待。可是，奇怪的是，在预定开始发行掩食前半小时，那颗暗星竟然连续五次从视野中短暂消失，先被“掩”了，接着才发生掩食现象，这以后，掩食结束后半小时，那颗暗星又连续五次时隐时现又被“掩”了，这出乎意料的发现，使天文学家们惊诧不已，这意味着一个重要事实发现：天王星被五个窄环包围，1986年“旅行者2号”飞越天王星时，又发现新的天王星环，共有11道环。
天王星成为继土星以后的第二个带环行星，打破了土星长期独领风骚的局面。但是，话说回来，天王星光环却不能与土星美丽的光环相提并论。
土星光环又亮又宽，天王星光环又暗又窄。天王星光环由黑黑的岩石块和小固体块组成，反照率只有2％，是太阳系里最黑的物质。天王星每个光环都很细窄，在10～100公里之间，彼此间距离比较宽，结构也简单，11道窄环很难分辨出细节。
天王星是颗蓝绿色的星球。这是因为大气中由氢和氦构成的甲烷云层吸收红光的缘故。天王星最大半径为2.5万公里，比木星、土星小，比其他行星都大。天王星的体积是地球的65倍，质量为地球的14.5倍，密度为1.19（以水密度为1）。这些似乎都显示天王星不过是一颗中等地位的行星，给人的印象平平淡淡。
哈勃空间望远镜一张近红外波段的照片，改变人们以前的看法。天王星不再平淡无奇，让人刮目相看。
哈勃空间望远镜1990年4月发射成功，主镜的直径为2.4米，它在好几百公里的高空进行观测，受大气干扰很少，它能观测到很暗的星（最暗的星为28等星），比地面上最好望远镜都更胜一筹，发回的照片质量较高。
“哈勃”1997年7月28日，拍摄一张仿彩色照片，不同的颜色表示不同的温度，即代表不同的云层，显出以前从未见过的大气结构。很明显，在天王星右边缘处有几个橙红色的亮斑，在中部还可以看见一个绿色的斑，这些是大气中的云团，成为天王星上最显著的特征，每个云团的直径都有几千千米，几乎是欧洲面积大小。天王星照片中，蓝色代表大气最深也是最明亮的一层。绿色代表大气中间一层，这层对甲烷吸收敏感。红色表示处于高层的大气，对氢的吸收作用明显。大气云团都随天王星自转而转动。
天王星环在近红外波段也明亮动人。我们看到照片最明亮的环是ε环，ε环在上部的部分最宽而且最亮，宽度也不均匀。ε环内还有两个较暗弱的环，也能看见。
天王星的几颗卫星也在照片中，这是“旅行家2号”在1986年发现的10颗卫星中的很靠近天王星的2颗。以前人们在地面上还发现了5颗卫星，距离天王星都比较远，也比较大，从天王卫三的直径1610公里（几乎是月球的一半），到天王卫五的直径484公里不等，现在的天王星共有15颗卫星。
天王星的卫星，在太阳系里也异乎寻常，在大卫星上，有众多的陨星撞击坑——环形山，还有大量剧烈的复杂的地壳构造痕迹，如断层。卫星的密度从天王卫五的1.26（水的密度为1），到天王卫一的1.65不等，只比天王星稍大。对天王卫星密度的测定结构否定了以前的一种理论，即天王星的倾斜是由于一颗极大的天体与天王星相撞而造成的，撞击抛出的碎片逐渐形成了卫星。如果的确是这样的话，卫星的密度该比实际所测的密度大得多。
美国“旅行者2号”在1986年首次飞临天王星，它收获也很丰富。
①天王星也有强大磁场，与土星、木星、地球一样，磁场扭曲歪斜，磁场强度只有地球1％。