Od września 2003 do września 2005 teleskop XO badał dziesiątki tysięcy jasnych gwiazd. W tym czasie zespół McCullougha badał kilkadziesiąt gwiazd, które wcześniej zostały zidentyfikowane jako prawdopodobne posiadaczki planet pozasłonecznych. Gwiazda XO-1 w szczególności została oznaczona jako kandydatka w czerwcu 2005. Astronomowie obserwowali ją od czerwca do lipca 2005, ostatecznie potwierdzając, że obiekt wielkości planety okrążał ją. Wtedy zespół McCullougha przeniósł się do McDonald Observatory w Teksasie, by zdobyć informacje dotyczące masy obiektu oraz potwierdzić, że jest to rzeczywiście planeta.
Tranzyt Zespół McCullougha znalazł planetę poprzez wykrycie nieznacznego zmniejszenia jasności gwiazdy, kiedy planeta przechodziła przez jej tarczę. Takie zjawisko nazywane jest tranzytem. Ilość światła dochodzącego z gwiazdy podczas tranzytu była o około 2% mniejsza niż normalnie. Ich obserwacje wykazały, że XO-1 b znajduje się na ciasnej orbicie wokół XO-1, okrążając swoją gwiazdę w ciągu około 4 dni.