Neptunuse keskmine kaugus Päikesest on 4,5 miljardit kilomeetrit (umbes 30,1 astronoomilist ühikut (AU)), ja see täidab orbiidi keskmiselt iga 164,79 aasta järel, kusjuures muutlikkus on umbes ±0,1 aastat. Periheeliumi kaugus on 29,81 AU; apheeliumi kaugus on 30,33 AU. 2011. aasta 11. juulil täitis Neptunuse esimene täielik baarikeskne orbiit alates selle avastamisest 1846. aastal, kuigi see ei ilmunud täpse avastamise asukohas taevas, sest Maa oli oma 365,26-päevase orbiidiga erinevas asukohas. Päikese liikumise tõttu Päikesesüsteemi baarikeskuse suhtes 11. juulil ei olnud Neptunus ka täpse avastamise asukohas Päikese suhtes; kui kasutatakse tavalisemat heliotsentrilist koordinaat, saavutas avastus pikkuse 12. juulil 2011.
keskmiselt iga 164,79 aasta tagant