1977年，天文學家正在觀測天王星，等它從一個遙遠的恒星前通過。在這個過程中當恒星被天王星擋住後它的光會變暗，科學家可以趁機推斷出一些關於天王星外部大氣的結構的結論。然而，在行星和恒星成一條直線之前，恒星的光閃耀了幾次。天文學家們恰當地推斷出這個現象是因為圍繞在行星附近的很薄很暗的環狀係統引起的恒星光的“蝕”。這個過程就像期望的一樣在恒星通過行星後麵時又重複了一次。從閃耀的次數和持續時間來看，天文學家估計天王星被9個很薄的環圍繞。
1986年，達到我們才第一次真正地看見了天王星的環。“旅行者2號”接近到足夠距離去高清晰地繪出天王星的環。為了能這個目的而特別製定的計劃下，科學家們仔細地決定“旅行者2號”的位置，讓它能看見另一顆恒星從天王星環後麵掠過。“旅行者2號”的照相機確定了蜘蛛網般的很薄的環，並且增加了地球上沒發現的特別模糊的第十號環。“旅行者2號”同時也證實了一個很好的關於為什麼這些環在地球上從沒被真正觀測到過的假設。不僅僅是因為它們很薄，而且它們全跟木炭一樣黑。一個可能的假設解釋說這些組成環的粒子也許塗上了一層當太陽光照射時就會變暗的甲烷冰外衣。跟木星和土星的環一樣，天王星的環被束縛在行星的赤道麵上，所以它們跟天王星一樣，以一邊繞著太陽旋轉。
天王星有一個我們已經知道怎麼搖擺的磁場。地球、木星和土星，它們的磁極非常接近行星的轉動軸。但是天王星給我們證明了不是所有都是這樣的。天王星的磁極與它的轉動軸有59°的夾角，隻要天王星轉動下去，我們就能重複看到2個磁極。
像木星和土星，天王星上不同緯度的地方旋轉速度不一樣，所以僅僅是一天有多長就決定於你在哪裏。但天王星是完全沒有特色，以至於科學家們經常用磁極的轉動速度當它的轉動速度。實際上這也從一個方麵說明了這個行星的核轉動得有多快，磁極也被這熔融的鐵芯所束縛。然而我們不能直接看見內部的核，“旅行者2號”上叫磁力計的儀器能感應出天王星的磁場並繪出磁場圖。
1787～1948年，天王星5個最大的衛星在地球上被發現了。1986年，“旅行者2號”在這個行星的飛越點上發現了10多個以113千米到不足32千米的距離排列的衛星。
在太陽係所有的衛星之中，天王星的“米蘭達”是最大的無主珍寶。然而“米蘭達”直徑僅僅大約480千米，在這個微小的地方的邊界到處是懸崖、絕壁、峽穀和隻能被描述為混亂的地形。科學家們相信在早期“米蘭達”至少被一個質量大到可以把它撞成碎片的物體撞過一次。在碎片間的引力作用下它們有重新合在一起了，但不是依照它們原來的排列，因此產生了一個類似於三維七巧板的衛星。
“米蘭達”的冰的懸崖不僅是地質奇跡，幾乎沒有地質特征能與“米蘭達”上的垂直冰的懸崖相匹敵，其中最高的一個，維羅納·魯比，高14.5千米，並且宣稱是太陽係裏最峻峭的落差。如果你在山頂跨一步到太空中，你會發現這個小星球的引力是如此的小以至於你得花接近半個小時才能到達穀底。