O cometa foi descoberto por astrônomos Carolyn e Eugene M. Shoemaker e David Levy. Shoemaker-Levy 9, no momento capturado pela órbita de Júpiter e, foi localizado na noite de 24 de março de 1993, em uma fotografia tirada com os 40 cm (16 pol) Schmidt telescópio no Observatório Palomar na Califórnia . Foi o primeiro cometa a ser observado em órbita um planeta, e provavelmente tinha sido capturado pelo planeta ao redor de 20 - 30 anos antes.
Cálculos mostraram que sua forma fragmentada incomum foi devido a uma abordagem anterior mais perto de Júpiter em julho de 1992. Naquela época, a órbita do Shoemaker-Levy 9 passado dentro de Júpiter limite de Roche , e Júpiter forças de maré tinha agido para puxar o cometa distante. O cometa foi depois observada como uma série de fragmentos que vão até 2 km (1,2 mi) em diâmetro. Estes fragmentos colidiu com hemisfério sul de Júpiter, entre 16 de julho e 22 de julho de 1994, a uma velocidade de aproximadamente 60 km / s (37 mi / s) ou 216,000 kmh (134,000 mph). As cicatrizes proeminentes dos impactos foram mais facilmente visível do que a Grande Mancha Vermelha e persistiu por muitos meses.
Durante a realização de um programa de observações projetado para descobrir objetos próximos da Terra, os sapateiros e Levy descobriu o cometa Shoemaker-Levy 9 na noite de 24 de Março de 1993, em uma fotografia tirada com a 0,4 m (1,3 pés) Schmidt telescópio no Observatório Palomar na Califórnia . O cometa foi, assim, uma descoberta casual, mas que rapidamente ofuscou os resultados de seu programa de observação principal.
Cometa Shoemaker-Levy 9 foi o nono cometa periódico (um cometa cujo período orbital é de 200 anos ou menos) descobertos pelos Sapateiros e Levy, daí o seu nome. Era sua descoberta cometa XI global, incluindo a descoberta de dois cometas não periódicas, que usam uma nomenclatura diferente. A descoberta foi anunciada em IAU Circular 5.725 em 27 de março de 1993.
A imagem da descoberta deu o primeiro indício de que cometa Shoemaker-Levy 9 foi um cometa incomum, como ele apareceu para mostrar vários núcleos em uma região alongada cerca de 50 arcseconds de comprimento e 10 segundos de arco de largura. Brian Marsden do Central Bureau para telegramas astronômicos observou que o cometa colocar apenas cerca de 4 graus de Júpiter, visto da Terra, e que, enquanto isso poderia ser, obviamente, uma linha de efeito vista, o seu movimento aparente no céu sugeriu que era fisicamente perto do gigante planeta. Devido a isso, ele sugeriu que os sapateiros e David Levy tinha descoberto os fragmentos de um cometa que havia sido interrompido por de Júpiter gravidade .
Estudos orbitais do novo cometa logo revelou que ele estava em órbita de Júpiter em vez do Sol , ao contrário de todos os outros cometas conhecidos na época. Sua órbita em torno de Júpiter foi muito fracamente ligado, com um período de cerca de 2 anos e um apojove (o ponto mais distante na órbita do planeta) de 0,33 unidades astronômicas (49 milhões km). Sua órbita em torno do planeta era altamente excêntrica (e = 0,9986).
Rastreando movimento orbital do cometa revelou que tinha sido na órbita de Júpiter por algum tempo. Parece mais provável que ele foi capturado a partir de uma órbita solar no início de 1970, embora a captura pode ter ocorrido já em meados dos anos 1960. Vários outros observadores encontrada imagens do cometa em imagens precovery obtidos antes de 24 de março, incluindo Kin Endate de uma fotografia exposta em 15 de março, S. Otomo em 17 de março, e uma equipe liderada por Eleanor Helin a partir de imagens em 19 de março Não há imagens precovery que datam de mais cedo do que março 1993 foram encontrados. Antes de o cometa foi capturado por Júpiter, foi provavelmente um cometa de curto período com um afélio apenas dentro da órbita de Júpiter, e uma periélio interior para o cinturão de asteróides.