Վեներայի մթնոլորտը հայտնաբերվել է ռուս գիտնական Միխայիլ Լոմոնոսովը 1761 թվականին[40][41]։ Այն դիտարկել է նաև գերմանացի աստղագետ Յոհան Շրյոտերը 1790 թվականին։ Շրյոտերը նկատեց, որ մոլորակի մահիկը տարածվում է ավելին քան 180°, և նա իրավացիորեն մեկնաբանեց այս երևույթը լույսի տարածմամբ խիտ մթնոլորտում։ Ավելի ուշ, ամերիկացի աստղագետ Չեստեր Սմիթ Լիմանը դիտել է մոլորակի մութ կողմը շրջապատող ամբողջական լույսի օղակ, որը մթնոլորտի առկայության ևս մի ապացույց էր[42]։ Մթնոլորտը դժվարացնում էր մոլորակի պտույտի պարբերության հաշվարկումը, և աստղագետները, օրինակ իտալացի Ջովանի Կասինին և Շրյոտերը սխալմամբ ենթադրում էին, որ այն հավասար է 24 ժամի, դատելով մոլորակի տեսանելի մակերևույթի մասնիկների տեղաշարժից[43]։