Komet Shoemaker-Levy 9 telah ditemui secara tidak sengaja oleh pasangan suami isteri Carolyn dan Eugene Shoemaker beserta David Levy pada 24 Mac 1993 menggunakan teleskop Schmidt berukuran 0.46 meter (18 inci) di Balai Cerap Palomar di California. Penemuan ini dibuat ketika kumpulan ini berusaha mencari objek berhampiran Bumi (near-Earth objects atau NEO). Angka 9 di hujung nama komet ini menyatakan bahawa komet ini ialah komet berkala pendek kesembilan yang mereka temui. Apabila ia baru ditemui, komet ini dikatakan mempunyai bentuk yang aneh, iaitu seperti satu objek panjang yang padu sepanjang 1 arka-minit dengan ekor yang hampir tidak kelihatan. Shoemaker-Levy 9 dikatakan mempunyai magnitud 14, yakni lebih seribu kali lebih pudar daripada batas penglihatan manusia.

Kewujudan komet ini disahkan oleh James V. Scotti daripada program Spacewatch di Universiti Arizona. Biro Pusat untuk Telegram Astronomikal Kesatuan Astronomi Antarabangsa segera mengeluarkan IAU Circular 5725 dan mengumumkan penemuan Shoemaker-Levy 9 pada 27 Mac 1993. Komet ini menerima gelaran sementara 1993e, bermaksud ia merupakan komet kelima yang ditemui dalam tahun 1993.