轨迹是独特而复杂的。它的轨道特性与典型的行星轨道特性大不相同。行星通常靠近被称为黄道的参考平面，以近似圆形的轨道围绕太阳运动。然而，冥王星的轨道却相对于黄道有所倾斜，倾斜角度超过17°，并且其轨道形状更为椭圆，具有较大的偏心率。
冥王星的这种偏心率意味着其轨道的一部分会比海王星的轨道更靠近太阳。在特定的时间段内，如1979年2月7日至1999年2月11日，冥王星甚至会比海王星更靠近太阳。从长期来看，冥王星的轨道表现出极大的混乱性，这是由于其受到太阳系内各种细微因素的影响，导致轨道会不断发生变化。
使用计算机模拟可以预测冥王星在未来或过去数百万年间的位置，但由于其轨道的混乱性，超过李雅普诺夫时间（一千万年到两千万年）后，预测的不确定性会显著增大。这意味着，尽管我们可以大致了解冥王星的运动规律，但难以精确预测其长期轨道变化。
冥王星的轨道半长轴在39.3至39.6天文单位之间变化，其公转周期也相对较长，大约为248个地球年。而且，值得注意的是，冥王星的半长轴和公转周期都在逐渐变长。