De første bevisene for Plutos atmosfære ble første antydet av N. Brosch og H. Mendelseon ved Wise-observatoriet i Israel i 1985, og den ble definitivt påvist av Kuiper Airborne Observatory in 1988 fra observasjoner av okkultasjoner av stjerner ved Pluto. Når et objekt uten atmosfære beveger seg inn foran en stjerne vil stjernen plutselig forsvinne; i tilfellet med Pluto ble stjernen gradvis dimmet bort. Ut fra mengden dimming ble det atmosfæriske trykket fastsatt til 0,15 pascal, omtrent 1/ av jordens.