1787年1月11日，在英国巴斯城郊的一座天文台里，德裔英国天文学家威廉·赫歇尔用他亲手制作的望远镜，对准了六年前他亲手发现的那颗蓝绿色行星——天王星。在望远镜的视野中，他辨认出了两颗微小的光点，它们紧贴着天王星运行。这一天，天卫三和天卫四被正式发现，成为天王星最早被确认的两颗卫星。
威廉·赫歇尔的人生本身就是一部传奇。他1738年生于德国汉诺威，十九岁时移居英国，本职是一名音乐家——在巴斯担任教堂管风琴师，创作了不少奏鸣曲和交响曲。然而，他真正热爱的是头顶的星空。1774年，三十六岁的赫歇尔亲手磨制镜片，制造了第一台大型反射望远镜。此后九年，他几乎每晚都对夜空进行系统巡天观测，记录了数百个双星和星云。
1781年3月13日是改变天文学史的一天。赫歇尔在巡天时发现了一个新的天体，他最初以为是一颗彗星。但后续观测证实，这是一颗新的大行星——天王星。这是数千年来人类发现的第一颗肉眼不可见的大行星，彻底打破了自古以来”金木水火土”五大行星加地球的传统认知。英王乔治三世为此授予赫歇尔年金，并赐予他皇家天文学家的头衔。赫歇尔由此从音乐家正式转行为职业天文学家。
发现天王星之后，赫歇尔继续追踪这颗新行星。他发现天王星在星空中的运行轨迹存在微小的偏移，推测可能有卫星在影响它的运动。经过长期观测，1787年1月11日，他终于在天王星附近确认了两颗卫星的存在。这两颗卫星后来被编号为天王星三号（天卫三，Titania）和天王星四号（天卫四，Oberon）。
天卫三是天王星最大的卫星，直径约一千五百七十八公里，在太阳系所有卫星中排名第八。天卫四是天王星第二大卫星，直径约一千五百二十三公里，在太阳系卫星中排名第九。作为参照，月球的直径为三千四百七十四公里，排名太阳系第五。虽然天卫三和天卫四的体积不算小，但由于距离地球过于遥远——天王星与地球的距离最近时也有约二十六亿公里——在赫歇尔时代只能看到模糊的光点。
一个有趣的细节是，这两颗卫星在发现时并未立即获得名字。赫歇尔本人用数字编号称呼它们。直到六十多年后的1852年，随着英国天文学家威廉·拉塞尔又发现了天卫一和天卫二，赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔才为这四颗卫星正式命名。约翰·赫歇尔本人也是一位著名天文学家，他为七颗土星卫星和四颗天王星卫星命了名。
约翰·赫歇尔在命名天王星卫星时做出了一个大胆的决定：他打破了以古希腊罗马神话人物为天体命名的传统，转而采用莎士比亚戏剧中的人物。天卫三的名字”Titania”取自《仲夏夜之梦》中的仙女皇后，天卫四的名字”Oberon”取自同一部戏剧中的仙王。此后天王星的卫星一直沿用文学命名的传统——后来的天卫一以《暴风雨》中的精灵艾瑞尔命名，天卫二以《奥赛罗》中的人物乌姆柏里厄尔命名，天卫五以《暴风雨》中的米兰达命名。
在天王星卫星系统的发现史上，天卫一和天卫二于1851年被拉塞尔发现，天卫五直到1948年才被柯伊伯发现。天王星目前已确认拥有二十七颗卫星，其中天卫一到天卫五是五颗主要的大卫星，都足够大，在太阳系前二十大卫星中占有一席之地。
人类对天卫三和天卫四的深入了解，几乎全部来自一次探测任务。1986年1月，美国旅行者二号探测器飞掠天王星，在最近距离时拍摄了天卫三和天卫四的照片。这些照片迄今仍是这两颗卫星最清晰的图像，覆盖了大约百分之四十的表面。旅行者二号此后继续向外飞行，于2012年穿越日球层进入星际空间。
旅行者二号传回的数据显示，天卫三和天卫四的成分大致相同，约各占一半的水冰和岩石物质。两颗卫星表面都遍布撞击坑，并存在巨大的峡谷和裂谷系统。天卫三上有一个延伸数百公里的峡谷，可能是地质活动的遗迹。2001年至2005年间的红外光谱观测确认天卫三表面存在水冰和二氧化碳干冰，在某些温度较高的时段可能存在以二氧化碳为主要成分的稀薄大气。
令人遗憾的是，在可预见的未来，全球都没有新的天王星探测计划。这意味着旅行者二号在1986年拍摄的那些照片，在未来几十年内可能仍是我们关于这两颗卫星质量最好的图像。
1787年1月11日的那个夜晚，赫歇尔用他磨制的望远镜镜片捕捉到的两缕微光，开启了人类对天王星卫星系统的认知。从音乐家到天文学家，从发现天王星到发现它的卫星，赫歇尔一生制作了数百台望远镜，其中最大的一台口径达一点二米，焦距长达十二米，是当时世界上最大的望远镜。他的妹妹卡罗琳·赫歇尔也是一位出色的天文学家，发现了八颗彗星，成为历史上第一位获得皇家学会金质奖章的女性。赫歇尔父子两代人在天文学领域的贡献，使赫歇尔家族成为科学史上罕见的学术世家。
赫歇尔以业余者的热情和专业者的严谨，为人类认知太阳系疆界做出了不可磨灭的贡献。他于1822年在斯劳去世，享年八十四岁。他的墓碑上刻着一行拉丁文铭文——”他冲破了天界的壁垒”——这是对他一生发现最贴切的概括，而那两颗在1787年冬夜被发现的光点，至今仍在遥远的轨道上静静运行。