Para além de Neptuno, o sistema solar não termina. Continua no Cinturão de Kuiper, um vasto anel de corpos gelados que se estende de cerca de 30 a 50 unidades astronómicas do Sol. É semelhante ao cinturão de asteróides, mas muito maior e muito mais frio. Os seus objetos são compostos por rocha, gelo de água, metano e amoníaco.

O Cinturão de Kuiper alberga Plutão, Haumea e Makemake, três dos cinco planetas anões reconhecidos. Contém também centenas de milhares de corpos gelados mais pequenos. Alguns têm luas. Alguns têm anéis. Alguns são binários. A diversidade é surpreendente para uma região tão fria e distante.

O cinturão é um remanescente da formação do sistema solar. Os seus objetos nunca se aglomeraram para formar um planeta porque a região é muito escassa e as órbitas muito estáveis. Preservam a composição química da nebulosa solar primitiva. Estudá-los revela-nos de que eram feitos os componentes básicos dos planetas.

O Cinturão de Kuiper é também a fonte de cometas de curto período. As interações gravitacionais com Neptuno enviam ocasionalmente um corpo gelado para o interior, onde se transforma num cometa. O Cometa Halley é um objeto da Cintura de Kuiper, assim como muitos dos cometas que visitam o sistema solar interior.