位于火星轨道之外的是外行星：木星、土星、天王星、海王星和冥王星。除冥王星外，这些行星都不是固体，是旋动的巨大气体和液体球，由重力结合在一起。冥王星非常小，由岩石和厚冰组成。
木星
木星是太阳系中最大的行星，大得可以装下1300多个地球。它与土星、天王星和海王星一起被叫做“大气团”，因为它主要是由气体构成的，根本没有固体的表面。在木星表面，红色、褐色和黄色组成了色彩缤纷的图案，这些图案呈现的是不断旋转的大气层中硫磷化合物的颜色。木星的高速自转产生了两种后果，一个是云被分成不同的“色区”和“色带”；另一个是持续不断的风暴。木星著名的特征大红斑，就是一种风暴。快速的自转，也导致了木星在其赤道附近膨胀，因此两极之间的距离也相应地减少了7500千米。
土星
从地球上看，土星恰似一颗明亮的恒星，它是太阳系中的一颗光彩夺目的明珠。按距离太阳的远近排序，土星排行第六。它到太阳的距离是相邻的木星的两倍。土星是一颗气体巨星，并以它那令人惊奇的彩色行星环而闻名。行星环是由几十亿个冰块和岩石构成的，大的圆石有房子那样大，小的跟雪花差不多。土星环只有十几米厚。
天王星
天王星是一个寒冷的气体巨星，周围有15颗卫星和至少11个黑色薄环。天王星与其轨道面垂线的倾斜角达到了 98°。也就是说，天王星总是在侧着身子绕太阳旋转。因此在它84年的行程中，两极都将有漫长的白昼，然后是漫长的黑夜。
海王星
海王星是一颗气体巨行星，由一个小岩心和包围着它的液体和气体的混合物组成。它的大气中含有几个突出的云状特征。其中最大的特征是大暗斑 (有地球那么大)、小暗斑和斯古特。大小暗斑都是被每小时约2000千米速度的风绕行星吹刮的巨型风暴。斯古特是一片大面积的卷云。海王星有四个细环和八个已知的卫星。海卫一是海王星最大的卫星，也是太阳系中最冷的天体，其温度为-235℃。和太阳系中多数卫星不同，海卫一绕它的母行星旋转的方向和该行星旋转的方向是相反的。
冥王星
冥王星是离太阳最远的行星，与太阳的平均距离均为59亿千米，但是它的椭圆轨道使它在248年的轨道周期中有20年要从海王星的转道以内通过。冥王星很小而且距离我们也很远，所以对它知之甚少。它是一颗岩质行星，可能被冰和冻结的甲烷所覆盖。冥卫星是惟一已知的卫星，冥卫的尺度为其母行星的一半，作为卫星来说是大的。因为尺度差异不大，冥王星和冥卫有时被视为是一个双行星系统。