Plutón tarda aproximadamente 6.4 días terrestres en girar una vez sobre su eje de rotación. la luna de Plutón Caronte orbita a Plutón una vez cada 6.4 días también. Los astrónomos se refieren a este fenómeno como un bloqueo de marea.
Los datos astronómicos revelan que Plutón gira sobre su eje en dirección este-oeste como el planeta Venus. Los otros planetas, incluida la Tierra, giran de oeste a este. Esta rotación retrógrada sugiere que en algún momento en el pasado, otro objeto chocó con Plutón, invirtiendo la dirección de su giro y quizás contribuyendo a su órbita excéntrica y altamente inclinada alrededor del sol.
Los astrónomos alguna vez pensaron que Plutón era una luna escapada de Urano o Neptuno. Sin embargo, el consenso ha cambiado en los últimos años y la teoría principal es que Plutón es uno de varios planetas enanos congelados en el Cinturón de Kuiper, una región del sistema solar más allá de la órbita de Neptuno. Se cree que los cometas a corto plazo, como el cometa Halley, se originan en el Cinturón de Kuiper.