גלקסיית החמניה התגלתה ב-14 ביוני1779 על ידי פייר מאשן שעזר לשארל מסיה במציאת עצמים דמויי שביט ותיעודם בקטלוג מסיה. שארל מסיה תיאר את הגלקסיה כערפילית עמומה, דומה ל-M59. בשנת 1787 צפה ויליאם הרשל בגלקסיה וציין שצורתה אליפטית, שצירה הארוך בכיוון צפון-מערב - דרום-מזרח גדול פי אחד וחצי מרוחבה ושמרכזה בהיר בהרבה משוליה. בשנת 1850 זיהה ויליאם פרסונס שלגלקסיה מבנה של זרועות ספירליות וזו אחת הגלקסיות הספירליות הראשונות שזוהתה ככזו.
גלקסיית החמניה נמצאת כ-5 מעלות מצפון-מזרח לכוכבקור קרולי (α בכלבי ציד) ומעט פחות מ-6 מעלות דרום-דרום-מערבית לגלקסיית המערבולת. ניתן לצפות בה בקלות בטלסקופ חובבים ואפילו במשקפת איכותית כאשר תנאי התצפית טובים, אך נחוץ טלסקופ מקצועי על מנת להבחין במבנה הספירלי. בשוליים המערביים של הגלקסיה ניתן לראות כוכב בהיר יחסית עם בהירות מדרגה 9.3, כוכב זה שייך לשביל החלב ואינו קשור לגלקסיית החמניה.
מאפיינים
גלקסיית החמנייה היא גלקסיה בינונית, אורכו הזוויתי של צירה הארוך (כפי שנראה משביל החלב) הוא למעלה מ-10 דקות קשת שממרחק של כ-37 מיליון שנות אור שקול לקוטר של כ-105,000 שנות אור. מסתה של הגלקסיה מוערכת בכ-76 מיליארד מסות שמש או שמינית ממסת שביל החלב.[3] זרועותיה של גלקסיית החמניה רבות, קצרות יחסית וצפופות והן מכילות אזורים של יצירת כוכבים חדשים.
הגלקסיה שייכת לקבוצת גלקסיות קטנה הקרויה קבוצת M51 על שם גלקסיית המערבולת, והיא השנייה הכי בהירה בו אחרי גלקסיית המערבולת. למעשה לכל שאר הגלקסיות החברות בצביר בהירות מדרגה 13 ומעלה כך שקשה לראותן בציוד חובבים.