윌리엄 라셀은 1846년 해왕성을 발견한 뒤 17일 만에 트리톤을 다시 발견했다 제러드 카이퍼는 1949년 네레이드를 발견했다 1981년 5월 24일 해롤드 리세마, 윌리엄 허바드, 래리 레봅스키, 데이빗 톨렌은 해왕성의 세 번째 위성(나중에 라리사로 명명됨)을 발견했다. 리세마 연구진은 4년 전 천왕성 주위에서 발견된 것과 유사한 고리 구조들을 찾아내기 위해 항성 하나가 해왕성에 접근하는 것을 관측하고 있었다 만약 고리가 있다면 항성의 광도는 행성에 근접하기 직전 약간 감소한다. 항성의 광도가 수초 동안 크게 떨어지면 이는 고리보다는 위성 때문에 생기는 현상이다.

1989년 보이저 2호는 해왕성 옆을 지나가면서 기존에 발견한 것들보다 어미행성에서 멀리 떨어진 위성은 발견하지 못했다. 대신 라리사를 다시 발견했으며 내위성 다섯 개(나이아드, 탈라사, 데스피나, 갈라테아, 프로테우스)를 새로 찾아냈다 2001년 대형 지상 망원경 두 개를 이용하여 연구조사 두 개를 수행한 결과 외위성 다섯 개를 더 찾아내어 해왕성의 위성은 모두 13개까지 늘어났다 두 연구진이 각각 2002년, 2003년 이 다섯 외위성(할리메데, 사오, 프사마테, 라오메데이아, 네소)을 다시 관측하였다 2002년 연구에서 여섯 번째 후보 위성이 발견되었으나 이후 실종되었다. 이 천체는 위성이 아니라 센타우루스족이었을지도 모른다. 하지만 해왕성에 대해 한 달 동안 움직인 정도가 크지 않았기에 위성임이 거의 확실할 것으로 생각되 지름은 33 km에 발견 당시 해왕성으로부터 2,510만 km (0.168 AU) 떨어져 있었다

2013년 7월 1일 마크 쇼월터는 허블 우주망원경이 해왕성의 고리 호를 2009년 촬영한 사진들을 검토하던 중 히포캠프를 발견했다. 그는 사진 촬영 기술을 응용하여 이 새로운 위성을 발견했는데, 그가 사용한 팬 기법은 위성이 빠르게 움직이는 것을 상쇄하고 사진 여러 장을 겹쳐 희미한 세부 특징을 잡아낼 수 있게 해 줬다 즉흥적으로 검토 영역을 해왕성의 고리 밖으로 확장하기로 결정하고 나서 쇼월터는 새 위성을 나타내는 '꽤 확연한 점'을 찾아냈으며 허블이 찍은 다른 사진들을 2004년도까지 거슬러 올라가면서 재검토했다. 보이저 2호는 1989년 플라이바이 때 해왕성의 내위성 여럿을 새로 찾아낸 바 있으나 히포캠프는 너무 어두워서 발견하지 못했었다
2001년까지 발견된 해왕성의 총 위성 갯수는?
13개