Le processus était laborieux : Tombaugh photographiait la même partie du ciel à plusieurs jours d’intervalle et utilisait un comparateur de clignement Zeiss pour détecter le mouvement d’une planète proche par rapport aux étoiles » fixes » plus éloignées. Une fois que Tombaugh s’y est mis vers la fin de 1929, la découverte est arrivée remarquablement rapidement : le 18 février 1930, il a trouvé la planète lointaine sur des clichés pris les 23 et 29 janvier.
La découverte a été annoncée le 13 mars 1930 – jour de l’anniversaire de Percival Lowell. Le soir du 12 mars, le directeur V.M. Slipher envoie un télégramme à l’observatoire du Harvard College. Le message du télégramme a été utilisé pour créer la carte d’annonce 108 du Harvard College Observatory, qui annonçait officiellement la découverte de la nouvelle planète et qui a été publiée le 13. Slipher écrit un compte-rendu plus détaillé de la découverte et l’imprime sous la forme d’une circulaire d’observation du Lowell Observatory, également publiée le 13. L’astronome Carl Lampland était également occupé ce jour-là. Au nom de l’Observatoire, il a remis le prix Lowell au meilleur étudiant en mathématiques de l’Arizona State Teacher’s College de Flagstaff (aujourd’hui connu sous le nom de Northern Arizona University). La cérémonie s’est déroulée devant un public de 500 personnes à Ashurst Hall. Dans le cadre de son discours, Lampland a fait la première annonce publique de la découverte de la nouvelle planète. Malheureusement, peu de membres de l’auditoire, voire aucun, n’ont entendu ce message important, car Lampland, à la voix douce, ne pouvait pas être entendu dans la salle sans tapis et pleine d’échos. La date de l’annonce est importante, car c’est le 13 mars 1781 que William Herschel a découvert Uranus. De plus, le 13 mars 1930 aurait été le 75e anniversaire de Percival Lowell, un hommage approprié à l’homme dont l’inspiration a conduit à la découverte de cette nouvelle planète par Clyde Tombaugh.