Situada a una distancia aproximada de 23 millones de años luz en la constelación de Canes Venatici. La galaxia y su compañera (NGC 5195) son fácilmente observables por astrónomos aficionados, e incluso pueden verse con binoculares.
La Galaxia del Remolino fue descubierta por Charles Messier el 13 de octubre de 1773. Su galaxia compañera, NGC 5195, fue descubierta en 1781 por Pierre Méchain. Sin embargo, no fue hasta 1845 que la Galaxia del Remolino se convirtió en la primera galaxia en ser reconocida como espiral. Esto fue posible gracias a Lord Rosse, quien utilizó un telescopio reflector de 72 pulgadas que construyó en el Castillo de Birr, Irlanda. En 2005 se observó una supernova (SN 2005cs) en la Galaxia del Remolino, con una magnitud aparente máxima de 14. A veces, M51 se utiliza para referirse al par de galaxias, en cuyo caso las galaxias individuales pueden denominarse M51A (NGC 5194) y M51B (NGC 5195).
Con una distancia estimada de 23 millones de años luz y un diámetro angular de aproximadamente 11,2′, podemos inferir que el brillante disco circular de M51 tiene un radio de unos 38.000 años luz. Su masa se estima en 160.000 millones de masas solares. Comparado con el diámetro de 100.000 años luz de la Vía Láctea, M51 tiene aproximadamente la mitad de su tamaño y masa.
Hace décadas, no se sabía con certeza si la galaxia compañera NGC 5195 era realmente una compañera o más bien otra galaxia que pasaba a cierta distancia. El advenimiento de la radioastronomía y las posteriores imágenes de radio de M51 demostraron inequívocamente la realidad de la interacción.
Simulaciones recientes confirman que la estructura espiral de M51 se originó cuando NGC 5195 atravesó el disco principal de M51 hace entre 500 y 600 millones de años. En este modelo, NGC 5195 llegó desde detrás de M51 a través del disco hacia el observador y realizó otro cruce del disco hace tan solo entre 50 y 100 millones de años, hasta alcanzar la posición que observamos actualmente, ligeramente detrás de M51.
En el centro de la espiral se encuentra un agujero negro rodeado por un anillo de polvo. Este anillo de polvo se sitúa casi perpendicular a la galaxia espiral, relativamente plana. Un anillo secundario cruza el anillo principal en un eje diferente, un fenómeno contrario a las expectativas. Un par de conos de ionización se extienden desde el eje del anillo principal de polvo.