Han var övertygad om att det fanns en nionde planet bortom Neptun, baserad på oegentligheter i Uranus och Neptunus banor. Han tillbringade flera år på att observera himlen och beräknade noggrant dess potentiella läge. Medan Planet X inte visades vara på den plats som han förutspådde, ledde hans sökning till upptäckten av Pluto 1930, även om Pluto visade sig vara mycket mindre än vad Lowell föreställde sig.