أورانوس
يشابه تركيب أورانوس تركيب كوكب نبتون، وكلاهما ذو تركيب مختلف عن العملاقين الغازيين الآخرين (المشتري وزحل)، لذلك يصنفها الفلكيون أحيانا تحت تصنيف عملاق جليدي. تكوين الغلاف الجوي يشابه تركيب غلاف كلاً من المشتري وزحل، حيث يتركب بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، لكنه يحتوي على نسبة جليد أعلى مثل جليد الماء والميثان والأمونيا مع وجود بعض الآثار للهيدروكربونات. يعتبر غلافه الجوي الأبرد في المجموعة الشمسية، مع متوسط حرارة يبلغ 49 كلفن(-224 درجة مئوية). ويتألف من بنية سحاب معقدة، ويعتقد أن الماء يشكل الغيوم السفلى والميثان يشكل طبقة الغيوم الأعلى في الغلاف. في حين يتألف أورانوس من الصخور والجليد.
نبتون
كوكب نبتون غير مرئي للعين المجردة وإن كوكب نبتون هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي تم اكتشافه عبر المعادلات والتوقع الرياضي بدلاً من الرصد المنتظم. فالتغيرات غير المتوقعة في مدار كوكب أورانوس قادت الفلكيين إلى استنتاج أن الاضطراب الجذبي ناتج عن كوكب مجهول يقع خلفه، واكتشف الكوكب على بعد درجة واحدة من الموقع المتوقع عبر المعادلات الرياضية. اُكتشف نبتون من طرف عالم الفلك يوهان جدفريد جال يوم 23 سبتمبر 1846، في الدرجة التي توقعها العُلماء أوربان لوفيريي وجون كوش آدامز. تم اكتشاف قمر نبتون ترايتون بعد فترة قصيرة من اكتشاف الكوكب.
لم يكن العلماء يعلمون بوجود أقمار الكوكب ال13 حتى أن تم اكتشافهم في القرن العشرين. المسافة بين نبتون وكوكب الأرض البعيدة تجعل نبتون يبدو صغيراً جداً، مما يجعل من الصعب دراسته من التلسكوبات الأرضية. قامت مركبة الفضاء فوياجر 2 بزيارة نبتون، عندما حلقت بالقرب من الكوكب في 25 أغسطس عام 1989.تمت دراسة المزيد من التفاصيل للكوكب بعد انطلاق تلسكوب هابل الفضائي وإنشاء التلسكوبات الأرضية الضخمة التي تحتوي على بصريات مكيفة.