Más allá de Neptuno, el sistema solar no termina. Continúa en el Cinturón de Kuiper, un vasto anillo de cuerpos helados que se extiende desde aproximadamente 30 hasta 50 unidades astronómicas del Sol. Es similar al cinturón de asteroides, pero mucho más grande y mucho más frío. Sus objetos están compuestos de roca, hielo de agua, metano y amoníaco.

El Cinturón de Kuiper alberga a Plutón, Haumea y Makemake, tres de los cinco planetas enanos reconocidos. También contiene cientos de miles de cuerpos helados más pequeños. Algunos tienen lunas, otros anillos y algunos son sistemas binarios. La diversidad es sorprendente para una región tan fría y distante.

El cinturón es un vestigio de la formación del sistema solar. Sus objetos nunca se fusionaron para formar un planeta porque la región es demasiado dispersa y las órbitas demasiado estables. Conservan la composición química de la nebulosa solar primigenia. Su estudio nos revela de qué estaban hechos los componentes básicos de los planetas.

El cinturón de Kuiper también es la fuente de cometas de período corto. Las interacciones gravitacionales con Neptuno a veces envían un cuerpo helado hacia el interior, donde se convierte en un cometa. El cometa Halley es un objeto del cinturón de Kuiper, al igual que muchos de los cometas que visitan el sistema solar interior.