1885. aasta keskpaigaks avastati Saksamaa Freibergi lähedal kaevanduses uus mineraal ja selle kõrge hõbeda sisalduse tõttu nimetati argüroodiidiks. Keemik Clemens Winkler analüüsis seda uut mineraali, mis osutus hõbeda, väävli ja uue elemendi kombinatsiooniks. Winkler suutis 1886. aastal uue elemendi isoleerida ja leidis, et see on sarnane antimoniga. Ta algselt pidas uut elementi eka-antimoniks, kuid oli peagi veendunud, et see oli selle asemel eka-silikon. Enne, kui Winkler avaldas oma tulemused uue elemendi kohta, otsustas ta, et ta nimetab oma elemendi neptuniumiks, kuna hiljutine planeedi Neptuni avastamine 1846. aastal oli sarnaselt eelnenud matemaatiliste ennustustega selle olemasolu kohta.
neptunium