Kiedy śledzony obiekt nie zaczął ciągnąć za sobą ogona, Herschel i współcześni mu uczeni powzięli podejrzenie, że jest to jednak planeta. Wreszcie, kiedy się okazało, że nowo odkryte ciało podlega, przynajmniej w przybliżeniu, prawom Keplera, zdano sobie sprawę, że musi to być planeta. W maju 1781 r. ogłoszono, że 42-letni amator astronomii odkrył nową planetę. Dla nowo odkrytego ciała proponowano wiele nazw, jak: Hypereronius (Nadsaturn), Minerwa oraz Herschel. Sam odkrywca proponował nazwę Georgium Sidus (Planeta Jerzego) – dla przypochlebienia się królowi Anglii, Jerzemu III, a także Hanower – dla uczczenia miejsca swego urodzenia. Astronomowie w końcu zgodzili się na nazwę Uran. Była to pierwsza nowa planeta odkryta od czasów starożytnych.
W grudniu 1781 został członkiem Royal Society. W roku 1782 król Jerzy III powołał go na stanowisko osobistego astronoma królewskiego oraz dał mu pensję roczną 200 funtów na dalsze badania.
W 1783 Herschel odkrył ruch własny Układu Słonecznego, zaś rok później (w 1784) stwierdził skończone rozmiary Galaktyki. Kontynuując badania nowo odkrytej planety w roku 1787 odkrył dwa księżyce Urana – Tytanię i Oberona.