Det er nå alminnelig antatt at Galileo først observerte Neptun 28. desember 1612, og igjen 27. januar 1613, men at han mistolket planeten for en stjerne fordi den var svært nær – i konjunksjon til – Jupiter på nattehimmelen. Derfor er han ikke kreditert for oppdagelsen. I løpet av perioden for hans første observasjon i desember 1612 var Neptun stasjonær på himmelen, fordi den hadde snudd til retrograd bevegelse samme dag. Siden Neptun bare var i begynnelsen av sin årlige retrograde syklus, var planetens bevegelse altfor liten til å oppdages med Galileos lille teleskop.