1894年，在皮克寧幫助下，美國波士頓富人洛威爾在美國亞利桑那州建立了洛威爾天文臺。1906年，確信自己能破譯天王星軌道之謎的洛威爾，開始了一項尋找某顆海外行星——“X行星”的大規(guī)模計劃。X代表一種未知性，X行星在當時指的就是太陽系第九大行星。洛威爾尋找X行星的目的，是為了證明自己的科學信譽。在此之前，洛威爾因為相信火星表面的水道樣地貌是火星人建造的運河，而被廣泛恥笑。

洛威爾最初的搜尋聚焦于黃道面，即地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面，也是太陽在天球上的視路徑所在的大圓，還是太陽系其他行星所在的平面。借助12厘米光學照相機，洛威爾用一塊放大鏡手動檢驗了超過200張的黃道面3小時曝光圖像，但沒有發(fā)現(xiàn)任何新行星。當時，冥王星位于黃道上方太遠的地方，因此未被拍攝到。在重新檢查自己預(yù)測的可能位置后，洛威爾于1914～1916年進行了第二次搜索。在他1915年發(fā)表的《一顆海外行星備忘錄》中，洛威爾認為X行星的質(zhì)量大約是地球的7倍，約為海王星的一半，與太陽的平均距離是43天文單位。他推測，與巨行星一樣，X行星是一顆體積大、密度低、反射率高的天體，因此它亮得足以被發(fā)現(xiàn)。

此前，皮克寧曾在1908年宣布，通過分析天王星軌道的不規(guī)則特性，他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽系第九大行星存在的證據(jù)。他把這顆仍屬猜想中的行星稱為“O行星”，因為海王星的英語名稱首字母是N，在英語字母表中N之后是O。他提出，O行星的軌道半徑是51.9天文單位，軌道周期是373.5個地球年。然而，他在自己位于秘魯?shù)奶煳呐_拍攝的底片，卻未顯示出任何新行星存在的證據(jù)。一位英國天文學家證明，一旦把天王星的經(jīng)度位移考慮進來，觀測到的天王星軌道異?；旧暇拖Я?。

盡管洛威爾與皮克寧的私交很好，他卻對O行星的說法嗤之以鼻。他挖苦道：“O行星這個名字簡直太合適了，因為它根本就不存在?！痹谶@里，洛威爾故意把英語字母“O”與數(shù)字“0”混淆。而皮克寧不知道的是，在尋找O行星的過程中，美國威爾遜山天文臺的科學家在1919年抓拍到了多幅圖像，其中有4幅顯示了冥王星，但當時這些天文學家自己卻毫不知情。直到數(shù)年后，拍攝到冥王星的事情才為人所知。直到1932年，皮克寧一直堅持認為有多顆海外行星存在，他把它們稱為P、Q、R、S、T、U星。然而，就連一顆這樣的星也未被發(fā)現(xiàn)。