精确的天文学测量数据显示，天王星距离太阳约为2,870,990,000千米，即约19.2天文单位（范围在18.37至20.08天文单位之间）。虽然早期的轨道元素由拉普拉斯在1783年计算得出，但随着时间推移，预测位置与观测位置出现了误差。天王星的大气层运动复杂，上部大气层风速极强，在赤道至南极的路径上，大气自转速度极快，仅需14小时即可完成一周自转，与其内部17小时14分的自转周期有所不同。
天王星距离太阳有多远？
英国天文学家威廉·赫歇尔在1781年3月13日于自家庭院中首次使用望远镜发现了天王星，这是人类历史上第一颗通过望远镜发现的行星。这一发现将太阳系的已知范围扩大了一倍，因为天王星距离太阳约28.8亿公里，而当时已知的最远行星土星距离太阳约14亿公里。赫歇尔因此闻名于世，并被英王任命为皇家天文学家。
天王星是太阳系中四大气体巨星之一，其体积在八大行星中排名第三，仅次于木星和土星，但比海王星稍大。尽管它的质量排名第四，小于海王星，但它依然是一个庞大的天体。其直径虽然不及土星和木星的一半，但依然缺乏坚实的表面，主要由非固态物质构成，可能拥有固态核心但被厚重大气层包裹。
天王星与太阳之间的距离非常遥远，大约为18亿英里，换算成公制单位则是29亿公里。作为太阳系中距离太阳第七远的行星，它处于一个相对冷寂的深空区域，这种距离使得接收到的阳光极其微弱，强度仅为地球所获阳光的400分之一。
天王星围绕太阳运行的轨道是一个巨大的椭圆形，完成一次公转需要长达84个地球年。由于其轨道半径巨大，天王星与太阳的距离分别是土星与太阳距离的两倍，以及地球与太阳距离的19倍。这种遥远的距离导致其表面温度极低，环境恶劣，是太阳系中最为寒冷的行星之一。
天王星的自转周期约为17小时，但其自转轴与轨道平面的夹角达到了惊人的98度。这意味着天王星几乎是“横躺着”绕太阳公转的，这种独特的姿态在太阳系中绝无仅有。在公转过程中，天王星的一半时间北极指向太阳，另一半时间则是南极指向太阳，导致其极地地区经历长达42年的极昼和42年的极夜。