Plutão leva aproximadamente 6,4 dias terrestres para girar uma vez em seu eixo de rotação. A lua de Plutão, Caronte, orbita Plutão uma vez a cada 6,4 dias também. Os astrônomos se referem a esse fenômeno como travamento de maré.
Dados astronômicos revelam que Plutão gira em seu eixo na direção leste-oeste, como o planeta Vênus. Os outros planetas, incluindo a Terra, giram de oeste para leste. Esta rotação retrógrada sugere que em algum ponto no passado, outro objeto colidiu com Plutão, invertendo a direção de seu giro e talvez contribuindo para sua órbita excêntrica altamente inclinada em torno do Sol.
Os astrônomos pensaram que Plutão era uma lua de Urano ou Netuno que escapou. O consenso mudou nos últimos anos, no entanto, e a teoria principal é que Plutão é um dos vários planetas anões congelados no Cinturão de Kuiper, uma região do sistema solar além da órbita de Netuno. Acredita-se que cometas de curto prazo como o cometa de Halley se originem no Cinturão de Kuiper.