Månar
Före Voyager 2s möte var Neptuns enda kända månar Triton, upptäcktes visuellt genom ett teleskop 1846, och Nereid, upptäckt på teleskopiska fotografier mer än ett sekel senare, 1949. (Neptuns månar är uppkallade efter figurer i grekisk mytologi som vanligtvis är kopplade till Poseidon eller med vatten.) Med en diameter som är nästan lika stor som jordens måne är Triton, i särklass, Neptuns största satellit – mer än sex gånger storleken på dess största kända syskon, Proteus, som upptäcktes av Voyager 2 1989. Triton är den enda stora månen i solsystemet som färdas runt sin planet på retrograd sätt. Dessutom, medan banorna för de största månarna i solsystemet lutar mindre än cirka 5 ° mot deras planetens ekvatorn, lutas Tritons bana mer än 157 ° mot Neptuns ekvatorn. Nereid, som snurrar mer än 15 gånger längre från Neptun i genomsnitt än Triton, har den mest excentriska banan av någon känd måne. På sitt största avstånd är Nereid nästan sju gånger så långt från Neptun som på sitt minsta avstånd. Även vid sitt närmaste tillvägagångssätt är Nereid nästan fyra gånger avståndet från Triton.
NASA / JPL
1989 lade Voyagers observationer till sex tidigare okända månar till Neptuns system. Alla är mindre än hälften av Tritons avstånd från Neptunus och är vanliga månar – dvs de färdas i progress, nästan cirkulära banor som ligger nära Neptuns ekvatorplan. 2002–2003 upptäcktes ytterligare fem små månar, uppskattade till cirka 15–30 km (9–18 miles) i radie, i jordbaserade observationer. Dessa är oregelbundna, med mycket excentriska banor som lutar i stora vinklar mot planetens ekvatorn, tre kretsar i retrograd riktning. Deras genomsnittliga avstånd från Neptun ligger ungefär mellan 15 miljoner och 48 miljoner km (9 miljoner och 30 miljoner miles), långt utanför banan i Nereid. 2013 upptäcktes en liten måne, Hippocamp, cirka 17 km i radie, i en Hubble-rymdteleskopbild. Bana spårades i arkivbilder så långt tillbaka som 2004. Den kretsar mellan Larissa och Proteus, två månar som Voyager upptäckte. Egenskaperna hos de kända Neptunian-månarna sammanfattas i tabellen med namn och omlopps- och fysikaliska egenskaper.
Av Voyagers sex upptäckter kretsar alla utom Proteus Neptun på kortare tid än det tar planeten att rotera. Följaktligen verkar dessa fem för en observatör placerad nära Neptuns molntoppar stiga i väst och sätta sig i öster. Voyager observerade två av sina upptäckter, Proteus och Larissa, nog tillräckligt nog för att upptäcka både deras storlek och ungefärliga form. Båda kropparna har oregelbunden form och verkar ha kraftigt kraterade ytor. Storleken på de andra fyra uppskattas utifrån en kombination av avlägsna bilder och deras ljusstyrka, baserat på antagandet att de reflekterar ungefär lika mycket ljus som Proteus och Larissa – cirka 7 procent. Proteus, med en genomsnittlig radie på cirka 208 km (129 miles), är lite större än Nereid, med en genomsnittlig radie på cirka 170 km (106 miles). De andra fem månarna är mycket mindre, var och en har en medelradie på mindre än 100 km (60 miles).
Voyager observerade inte Nereid på nära håll, men data från sonden indikerar att den har en nästan sfärisk form. Voyager upptäckte inga stora variationer i ljusstyrka när Nereid roterade. Även om rymdfarkosten inte kunde bestämma en rotationsperiod gör månens mycket elliptiska omlopp det osannolikt att det är i synkron rotation – det vill säga att dess rotation och omloppsperioder är lika. Rotationsperioden för Triton är synkron, och de av Neptuns andra inre månar är troligen synkrona eller mycket nära.
Triton har samma storlek, densitet och ytskomposition som dvärgplaneten Pluto. Dess mycket lutande, retrograda bana antyder att det är ett fångat föremål, som kanske ursprungligen bildades, som Pluto, som en oberoende isig planetesimal i det yttre solsystemets Kuiper-bälte. Dess ursprungliga omloppsbana skulle ha varit mycket excentrisk, men tidvatteninteraktioner mellan Triton och Neptunus – cykliska deformationer i varje kropp orsakad av den andras gravitationsattraktion – skulle så småningom ha omformat sin väg runt Neptun i en cirkel. Processen med Tritons fångst och cirkularisering av dess bana skulle ha stört alla tidigare existerande system av månar som hade bildats tillsammans med Neptunus från en skiva av protoplanetärt material. Nereids radikala bana kan vara en följd av denna process (även om möjligheten att Nereid också är ett fångat objekt inte har uteslutits).Månar som befann sig i omloppsbana mellan Proteus och Nereid skulle ha kastats ut från det Neptuniska systemet, kastats i själva Neptunus eller absorberats av det smälta Triton. Även de månar som kretsar närmare Neptunus skulle inte ha undgått några störningar. De nuvarande banorna av Naiad genom Proteus (se tabell) skiljer sig troligen mycket från sina ursprungliga banor, och dessa månar kan bara vara fragment av de ursprungliga kropparna som bildades med Neptunus. Efterföljande bombardemang av skräp som kretsar kring Neptunus och av meteoroider från det interplanetära rummet kan ha förändrat deras storlekar, former och banor ytterligare; till exempel, Hippocamp troligen bildad av en inverkan som nästan störde Proteus.
Neptun har också en befolkning av trojanska asteroider, som upptar den stabila Lagrangian-punkten 60 ° före (L4) och bakom (L5) i sin omlopp runt solen. Den första Neptun Trojan som upptäcktes, 2001 QR322, hittades 2001. Från och med 2019 var 22 Neptun trojanska asteroider kända — 19 vid L4 och 3 vid L5.