Le système de satellites d'Uranus est un ensemble complexe qui compte aujourd'hui 29 lunes confirmées. Longtemps stabilisé à 27 membres, ce total a été officiellement porté à 29 en 2023, avec la déouverte de S/2023 U 1, puis à 29 à la suite de l'annonce de la découverte de S/2025 U1. Cette nouvelle lune a été détectée par une équipe de chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb dans le cadre d'un relevé dédié aux objets du système solaire externe. Conformément aux conventions de l'Union astronomique internationale, ces lunes portent les noms de personnages issus des pièces de William Shakespeare et d'autres oeuvres littéraires classiques.

La sonde Voyager 2 de la NASA reste à ce jour le seul engin spatial à avoir survolé, en 1986, le système, fournissant nos premières images détaillées. Elle a découvert onze satellites : Cordélia, Ophélie, Bianca, Cressida, Desdémone, Juliette, Portia, Rosalinde, Bélinda (dont le nom est cette fois tiré d'une oeuvre de Pope, The Rape of the Lock), Puck et Perdita. Caliban et Sycorax ont été découverts en 1997 au mont Palomar. Prospero, Setebos et Stephano, connus depuis 1999 ont été repérés avec les instruments du Mauna Kea, qui ont aussi révélé Margaret en 2001. Trinculo, Francisco, Ferdinand ont été découverts à l'observatoire du Cerro Tololo en 2001. Enfin, le télescope spatial Hubble a permis de repérer Mab et Cupidon en 2003.

L'une des caractéristiques les plus singulières de ce système réside dans la dynamique orbitale imposée par l'inclinaison extrême de la planète. Uranus étant inclinée à environ 98 degrés sur son plan orbital, ses principaux satellites orbitent dans son plan équatorial, ce qui les amène à tourner presque perpendiculairement à l'écliptique. Cette configuration unique engendre des saisons d'une violence et d'une durée inégalées : lors des solstices, l'un des pôles de la planète et ses lunes voisines font face directement au Soleil, provoquant environ 42 années de lumière continue, suivies de 42 années d'obscurité totale.

Au coeur de ce système gravitent les cinq lunes majeures, qui sont également les plus anciennes découvertes : Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Obéron. Ces mondes de taille moyenne sont composés d'un mélange approximativement égal de glace d'eau et de roches silicatées. 

• Miranda, le satellite le plus proche de la planète et le plus petit des cinq,  est un monde d'une géologie chaotique stupéfiante. Sa surface est un patchwork de terrains profondément cratérisés juxtaposés de manière nette à des régions plus jeunes marquées par des coronae trapézoïdales et des falaises vertigineuses, dont Verona Rupes, un escarpement haut de près de 20 kilomètres. Cette topographie extrême suggère une histoire thermique et tectonique d'une violence inouïe, durant laquelle la lune aurait été brisée puis ré-accrétée à plusieurs reprises, ou soumise à un réchauffement par effet de marée intermittent.

• Ariel, le satellite suivant, arbore une surface plus homogène mais tout aussi intrigante, traversée de vallées de rift longues et profondes, aux planchers lisses qui témoignent d'un cryovolcanisme passé ayant fait sourdre des glaces visqueuses, probablement un mélange d'eau et d'ammoniac, venant combler les fractures ouvertes par l'expansion de l'intérieur. 

• Umbriel, en revanche, se distingue par sa surface sombre et uniformément cratérisée, un corps lunaire ancien et apparemment peu actif, à l'exception d'un unique anneau brillant mystérieux nommé Wunda, situé sur son pôle et dont la nature exacte, dépôt de glace pure ou matériau résiduel d'un impact, reste indéterminée. 

Titania, le plus grand des satellites uraniens, étend des failles titanesques et des canyons qui s'entrelacent sur une croûte de glace globalement ancienne, signe que des forces extensives ont également remodelé sa surface, possiblement lors du gel d'un océan interne d'eau liquide qui aurait augmenté son volume. 

• Obéron, le plus externe, exhibe une surface glacée saturée de cratères et de vastes fonds sombres, où les reliefs brillants, souvent sur le pourtour des cratères, suggèrent que des matériaux plus purs issus du sous-sol ont été excavés lors des impacts. L'ensemble de ces lunes est composé d'un mélange approximativement égal de roches silicatées et de glaces diverses, principalement d'eau mais aussi de dioxyde de carbone et d'ammoniac, comme l'ont révélé les signatures infrarouges de leurs surfaces.

Plus proches de la planète, les lunes internes forment un groupe de petits corps sombres et de forme irrégulière qui évoluent dans un environnement extrêmement encombré. Ces satellites orbitent à l'intérieur ou à la lisière du système d'anneaux d'Uranus, jouant souvent le rôle de lunes bergères, comme le montre l'image récente de la petite lune Cordélia qui orbite juste à l'intérieur de l'anneau epsilon. En raison de la proximité de leurs orbites, les interactions gravitationnelles entre ces lunes internes rendent le système dynamiquement chaotique à l'échelle de quelques millions d'années, certaines d'entre elles étant susceptibles de finir par entrer en collision ou d'être éjectées. Les observations récentes permettent désormais de d'obtenir des images montrant S/2025 U1 aux côtés de nombreuses autres lunes connues, illustrant la densité de ce système.

En périphérie du système se trouvent les lunes irrégulières, qui orbitent à des distances considérables de la planète, sur des trajectoires très excentriques et fortement inclinées. Contrairement aux lunes majeures et internes qui se sont formées sur place, ces petits corps sont des objets capturés par le champ gravitationnel d'Uranus au début de l'histoire du Système solaire, probablement des astéroïdes ou des objets transneptuniens. Elles se divisent en deux groupes selon leur sens de révolution : les progrades (comme Caliban et Sycorax, cette dernière étant la plus grande des lunes irrégulières) et les rétrogrades (comme Prospéro, Setebos et Ferdinand), ces dernières trahissant une origine de capture avec une trajectoire inversée par rapport à la rotation de la planète.

La formation et l'évolution de ce système restent en grande partie liées à l'histoire violente de la planète elle-même. Il est largement admis par les planétologues que les lunes régulières (internes et majeures) se sont formées à partir d'un disque circumplanétaire de gaz et de poussière, reconstitué après l'impact cataclysmique d'un objet de la taille de la Terre qui a basculé Uranus sur le côté. Quant aux lunes irrégulières, elles témoignent de la capacité gravitationnelle de la géante de glace à capturer des corps errants.