스위스 제네바 천문대의 천문학자 스테판 우드리(Stéphane Udry) 등은 2007년 4월 24일 칠레 라 실라 천문대에서 유럽 남부 천문대의 3.6미터 망원경을 사용했다. 고정밀 방사형 속도 행성 탐색 장치(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher)는 글리제 581d를 발견했다. 연구팀은 시선속도법을 이용해 행성을 찾았다. 시선속도법은 모항성의 궤도가 중력의 영향을 얼마나 받는지에 따라 행성의 질량과 크기를 측정하는 방법이다. 연구팀은 글리제 581d의 질량 상한은 글리제 581b의 절반으로 최대 질량은 지구 질량의 44배에 달한다고 판단했다. 이 경우 글리제 581d는 토성 내부 핵의 물질만큼 밀도가 높거나 HD 149026b만큼 밀도가 높습니다.