[[Asaph Hall]] scoprì Deimos il [[12 agosto]] [[1877]] e Fobos il seguente [[18 agosto]] (le fonti dell'epoca adottano la convenzione astronomica, precedente al 1925, che il giorno inizi a [[Mezzogiorno (parte del giorno)|mezzogiorno]]; conseguentemente le scoperte sono riferite rispettivamente all'11 ed al 17 agosto) con il [[telescopio rifrattore]] di 26 [[Pollice (unità di misura)|"pollici]] ({{M|66|c|m}}) di diametro dello [[United States Naval Observatory]], a [[Washington]].<ref>{{cita pubblicazione |lingua=inglese |titolo=Notes: The Satellites of Mars |rivista=The Observatory |volume=1 |numero=6 |data=20 settembre 1877 |pagine=181–185 |url=http://adsabs.harvard.edu//full/seri/Obs../0001//0000181.000.html |accesso=9 marzo 2012}}</ref><ref>{{cita pubblicazione |lingua=inglese |autore=Hall, Asaph |titolo=Observations of the Satellites of Mars |rivista=Astronomische Nachrichten |volume=91 |pagine=11-16 |anno=1877 |doi=10.1002/asna.18780910103 |url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1877AN.....91...11H |accesso=9 marzo 2012}}</ref><ref>{{cita|Morley, T.A.|p. 209|Morley1989}}, 1989.</ref> Hall, in quel periodo, stava cercando sistematicamente delle possibili lune di Marte. Il 10 agosto aveva già visto una luna del pianeta, ma a causa del maltempo, non riuscì ad identificarla se non nei giorni seguenti.
Hall descrisse la scoperta nei suoi appunti come segue:<ref>{{cita|Royal Astronomical Society|pp. 205-209|RAS1878}}, 1878.</ref>