1930年，美国天文学家汤博发现了冥王星，一些人开始考虑第十大行星，而另一些人则认为，海王星轨道以外的原始太阳星云分布太稀薄，无法凝聚成较大的行星。荷兰裔美国天文学家柯伊伯进一步发展了这个想法，认为海王星轨道外存在一个类似小行星带的圆盘地带，聚集着大量较小的冰冻天体，成为彗星的补充库，冥王星仅仅是其中最大的一个。
随着天文学家发现越来越多类似哈雷彗星的短周期彗星，人们发现很难用更遥远的奥尔特云来解释这些彗星的来源，尤其是黄道面附近的短周期彗星。此时，加拿大天文学家将其命名为柯伊伯带。
1987年，美国天文学家大卫·朱维特和美籍越南裔天文学家刘丽杏合作开始搜寻太阳系外围的天地，1992年和1993年他们发现了候选的柯伊伯带天体小行星15760和181708，柯伊伯带从此由假说变成了现实。
柯伊伯带范围比太阳系内的小行星带大很多，其主要分布在黄道上下10度倾角、轨道半长轴30~55天文单位之间（1个天文单位约为1.496亿公里）。尽管柯伊伯带天体由“冰”构成，但它们的总质量要比小行星带的天体大。根据目前的观测显示，柯伊伯带天体主要集中在半长轴39~48天文单位之间的范围内，其中40天文单位附近和42~48天文单位之间是两块密集分布带。
目前，天文学家也不知道为什么39天文单位以内和50天文单位以外发现的柯伊伯带天体较少，前者可能是受海王星的影响，后者更为怪异。按照传统的柯伊伯带理论，由此向外的柯伊伯带天体应该多才对，但实际观测到的数量反而较少，而且现已证明不是观测误差的问题，这个诡异之地也被形象地称为“柯伊伯带断崖”。
除了柯伊伯带分布在黄道面上的“甜甜圈”外，还有很明显的海王星外的天体即黄道离散天体，它们最主要的特征是轨道倾角和离心率大，离散零星分布在海王星外广阔的空间里。
柯伊伯带的起源至今仍然是个谜，人们认为它是早期太阳星云的残留物，由于物质不多而且稀薄，它们无法结合形成行星，只能聚集结合成较小的天体，但这一推断已经遭遇了挑战。天文学家发现柯伊伯带天体中有些密度比水还小，这让人不得不怀疑较大的天体如冥王星为什么会拥有比水大得多的密度。
或许今年，新视野号探测器对冥王星和冥卫一的近距离飞掠时，以及接下来对其他柯伊伯带天体的飞掠探测，能为揭开这个谜底提供宝贵的资料。
至于半长轴50天文单位外的“柯伊伯带断崖”，天文学家甚至无法做出可信的解释，只是猜测可能存在一颗未知大行星影响了这一带的天体分布。目前，天文学家发现了近日点76天文单位的塞德娜小行星，在柯伊伯带和奥尔特云之间，是否真的存在一些大天体甚至有一个“奥尔特云”内层，这些谜题只能留给未来的天文学家继续研究了。（张雪松）
