Уран и Нептун — самые далёкие от Солнца планеты, находящиеся на его орбите. По своим размерам и структуре они значительно отличаются как от планет земного типа — Меркурия, Венеры, Земли и Марса — так и от газовых гигантов, Юпитера и Сатурна. Диаметр обоих ледяных гиганта примерно в четыре раза больше, чем у Земли, и почти в три раза меньше, чем у Юпитера. При этом если газовые гиганты состоят в основном из водорода и гелия, то в ледяных металлический водород практически отсутствует, а состоят они, в первую очередь, из таких веществ, как как вода, аммиак, метан, сероводород и скальные породы.
Единственным космическим аппаратом на сегодняшний день, пролетевшим мимо Урана и Нептуна, на сегодняшний день является «Вояджер-2», запущенный 20 августа 1977 года. Урана он достиг в январе 1986 года, и во время сближения прислал на Землю тысячи снимков, позволившие, в том числе, обнаружить два новых кольца этой планеты (помимо девяти уже известных) и одиннадцать новых спутников. Про сам Уран удалось выяснить, что что на обоих его полюсах Урана температура была примерно одинаковой, хотя только один из них освещался Солнцем. По всей вероятности, это говорит о наличии механизма передачи тепла из одной части планеты к другой.
Сближение с Нептуном состоялось в августе 1989 года, и во время сближения на одном из его спутников, Тритоне, были обнаружены действующие гейзеры — учёные не рассчитывали увидеть подобное на столь значительно расстоянии от Солнца.
Впрочем, ни одной миссии, в ходе которой планировалось бы «целенаправленно» изучить Нептун или Уран, до сих пор запущено не было, в то время как на орбите Сатурна сейчас работает зонд «Кассини», миссия которого скоро будет завершена, а на орбиту Юпитера в прошлом году вышел зонд «Юнона».
По словам Эми Саймон, к Урану на обозримое будущее запланированы четыре миссии, в рамках трёх из которых планируется отправить к ледяному гиганту орбитальные аппараты, а в ходе четвёртого — совершить его облёт. Если обстоятельства сложатся благоприятно, космический аппарат к Урану будет направлен уже в 2034 году. Что касается Нептуна, его изучение с близкого расстояния, по всей вероятности, придётся отложить, по меньшей мере, до 2041 года, поскольку, если зонд запустить в 30-х годах, он не сможет совершить гравитационный манёвр, необходимый для достижения самой далёкой планеты от Солнца.