直到大約10年前，多數的行星科學家仍舊認為冥王星只不過是一個小小特例。其他所有的行星，都可以很適切的納入天文學家已知的太陽繫結構：內軌道有四個小型的巖石物體，外軌道有四個氣體巨物，介於其間有個小行星帶。但是遠方的冥王星卻是個冰冷的謎，以奇特的軌道運行於海王星之外。有一些研究人員，尤其是荷裔美籍天文學家柯伊伯（Gerard Kuiper），於1940~50年代提出一個想法，認為冥王星或許不是一個沒有脈絡的世界，而是運行在同一區域內的一大群物體之中，最亮的一個。
這個後來稱為「柯伊伯帶」（Kuiper Belt）的概念，在科學文獻中討論持續達數十年；但是這一大群冰霜世界，卻遍尋不著。（圖為畫家想像中的冥王星地貌。當冥王星最接近太陽（圖左中之亮點）時，表面上的物質會升華噴出形成稀薄的大氣。掛在天邊的則是冥王星的衛星冥衛一。）
到了1980年代末期，科學家認定一定存在著類似柯伊伯帶的東西，才可以解釋為何有很多的短周期彗星，其軌道如此貼近太陽系平面。這是個間接證據，意味著遠方有一個帶狀的物體，繞行軌道與冥王星在同一個區域。這也促使了觀察人員，再次用望遠鏡尋找海王星之外尚未發現的昏暗物體。1980年代的望遠鏡，已經裝備了電子式的光偵測器，搜尋的敏銳度遠比以前用的照相來得高，因此，成功就此來臨。
1992年，夏威夷茂納開亞天文臺的天文學家發現了第一個柯伊伯帶物體（Kuiper Belt object, KBO），比冥王星小十倍又微弱一萬倍。自那時起，觀察人員已經發現了超過600個KBO，直徑從50~1200公裡不等（冥王星的直徑約為2400公裡）。
可是這還只是冰山之一角，目前仔細勘查過的區域只佔天空的一小部分。研究人員將目前已有的結果外推，估計柯伊伯帶包含了大約10萬個直徑大於100公裡的物體。所以，柯伊伯帶其實是小行星帶的老大哥，有更多的質量，更多的物體（特別是體積較大的），以及更多從太陽系誕生之時就已經留下來的既古老、又冰冷的有機物質。
現在已經很清楚了，冥王星不是個異常現象，它起始位居於一大群比它略小的物體當中。它們的繞行軌道離太陽的距離，約在50億公裡到起碼80億公裡之間。因為太陽系早期發展的線索或許就藏在這距離如此之遙的區域，所以天文學家對於冥王星、冥衛一，以及構成柯伊伯帶的物體非常感興趣。
可惜地球離這個區域太遠了，所以限制了觀測的品質。例如，即便是十分敏銳的哈伯太空望遠鏡，也只能看到冥王星表面模糊的明暗區域。而且雖然先鋒號、航行者號與伽利略號太空船已經提供科學家非常棒的木星、土星、天王星、海王星的近距離影像，至今尚無任何太空船探訪過「冥王星－冥衛一」系統，或者是柯伊伯帶。
因為體認到太陽系這一區域的重要，10多年來科學家一直督促美國航空暨太空總署（NASA），將冥王星納入行星探索計劃裡。因此NASA研究了可能的任務形式：從船屋大小、裝滿儀器的太空船（類似現正前往土星的卡西尼號探測船），到倉鼠大小、只攜帶一隻照相機的小船。到了1990年代末，NASA終於決定採用一個叫作「冥王星－柯伊伯之旅」（Pluto-Kuiper Express）的中型太空船，由加州帕沙第納的噴射推進實驗室（JPL）負責建造。但預估的經費很快就邁向八億美元，比NASA想投資的金額多很多。因此NASA在2000年秋放棄了「冥王星－柯伊伯之旅」。
然而想取消這個計劃卻非易事。來自科學家、太空探險擁護者、學童的請求，大批湧入NASA，要求重新考慮。昂貴的「冥王星－柯伊伯之旅」是不可能重新再來的。所以NASA發起一個大學、研究實驗室、太空公司之間的競賽，看誰能提出辦法，可以用較低的價格探索冥王星、冥衛一與柯伊伯帶。以前NASA從未允許工業界和大學競爭主導前往外太陽系的任務。因為這樣的競賽是頭一回，NASA很明白地說，如果沒有任何計劃可以於2020年之前完成指定的科學測量任務，而且花費在五億美元以下，則NASA沒有一絲義務必須在那些計劃中挑一個來執行。