ב-11 בינואר 1789, שש שנים אחרי שוויליאם הרשל גילה את אורנוס עצמו, הוא גילה שני ירחים מסביב לו. גילוי זה לא זכה לתהודה, ולמעשה רק ב-1851 אישר ויליאם לאסל את שני הירחים שגילה הרשל, גילה בעצמו שניים נוספים, והעניק לג'ון הרשל, בנו של המגלה הראשון, את הזכות לבחור את שמותיהם של ארבעת הירחים.
הרשל הבן חרג מהמסורת של שמות מהמיתולוגיה היוונית ובחר לקרוא לארבעת הירחים בשמות של רוחות מהספרות האנגלית: אוֹבֵּרוֹן וטיטניה, מלך ומלכת הפיות מ"חלום ליל קיץ" של שייקספיר (הירחים שגילה הרשל האב) והרוח אריאל והגמד אוּמְבְּריאל מהפואמה "חטיפת התלתל" של אלכסנדר פופ. גם הירחים שהתגלו אחר כך נקראו על שם דמויות ממחזות של שייקספיר, למשל מירנדה, הירח החמישי בירחים הגדולים והעגולים, מ"הסערה", וירחים קטנים בהרבה כמו קורדליה מ"המלך ליר", אופליה מ"המלט" ויוליה מ"רומיאו ויוליה".
רב הנסתר על הגלוי בירחי אורנוס, והחללית היחידה שביקרה עד כה במערכת אורנוס הייתה הגשושית וויאג'ר 2 של נאס"א, ב-1986. קוטרו של הגדול בירחי אורנוס, טיטניה, הוא כ-1,500 ק"מ, ותצפיות שנערכו מכדור הארץ בראשית שנות ה-2000 גילו מי קרח על פניו – תגלית המצביעה כנראה על קיומה של אטמוספירה דלילה. לא פחות מעניין הוא הירח השני בגודלו, אובֵּרון, שעשוי להכיל שכבת מים נוזלים מתחת לפני השטח. גם הירח אריאל, כך משערים, עשוי לטמון בחובו אוקיינוס תת-קרקעי. ואילו מירנדה, הפנימי והקטן מבין הירחים הגדולים, מתגאה בתואר הירח בעל הטופוגרפיה הקיצונית ביותר במערכת השמש – לרבות צוקים בגובה 20 ק"מ.
נוסף על חמשת הירחים הגדולים (אוברון, טיטניה, אריאל, אומבריאל ומירנדה), לאורנוס 13 ירחים קטנים ופנימיים שמקיפים את אורנוס מטבעותיו – שהן ככל הנראה תוצר של התנגשות אחת או יותר בין הירחים הפנימיים. הגדול בירחים הפנימיים (והיחיד שצולם) הוא הירח פּאק, שקוטרו 162 ק"מ. מודלים ממוחשבים הראו שמערכת הירחים הפנימית של אורנוס לא יציבה, וייתכן שבמהלך מיליוני השנים הקרובות הירח דזדמונה יתנגש בקרסידה או ביוליה.
לאורנוס יש גם 9 ירחים לא-סדירים, שמקיפים את אורנוס במרחק רב בהרבה מממרחק מסלולו של אוברון, הירח החיצוני ביותר בחמשת הגדולים. בניגוד לירחים הסדירים, הפנימיים והגדולים, שנוצרו יחד עם אורנוס, הירחים הלא-סדירים הם ככל הנראה גופים שנלכדו בכוח הכבידה של כוכב הלכת במהלך העידנים.
וכמה ירחים יש לנפטון, כוכב הלכת האחרון במערכת השמש?