Mit dem Medium Resolution Instrument (MRI) lichtete die US-Raumsonde Deep Impact am 17. und 18. Januar 2013 den Kometen C/2012 S1 (ISON) ab, als sich der Schweifstern noch jenseits der Umlaufbahn des Jupiter befand. Dabei nahm die Sonde innerhalb von 36 Stunden rund 150 Bilder des rund 5,3 Astronomische Einheiten (793 Millionen Kilometer) von der Sonde entfernten Schweifsterns auf, die zu einem Videofilm zusammengefügt wurden. In diesem ist zu sehen, wie sich der Komet vor dem Sternenhimmel bewegt. Zudem zeigt sich, dass er trotz seiner großen Entfernung zur Sonne einen ausgeprägten Schweif aufweist. Die Schweiflänge betrug im Januar bereits rund 65 000 Kilometer. Diese Beobachtungen dienen dazu, Infrarotbilder und Lichtkurven des Kometen aufzuzeichnen. Aus der Lichtkurve, welche die zeitliche Entwicklung der Helligkeit des Schweifsterns darstellt, möchten die Kometenforscher unter anderem die Rotationsperiode des Kometenkerns abschätzen.

Von C/2012 S1 (ISON) erhoffen sich die Himmelsbeobachter gegen Jahresende ein eindrucksvolles Spektakel. Am 28. November 2013 wird der Komet auf nur 1,8 Millionen Kilometer an die Sonne herankommen, nur wenig mehr als ein Sonnendurchmesser. Dabei wird sein überwiegend aus Eis und fein verteiltem Gesteinsstaub bestehender Kern extrem aufgeheizt, so dass er große Mengen an Gas und Staub freisetzt. Sie bilden die charakteristischen Schweife, die bis zu mehrere Millionen Kilometer lang werden können. Sollte der Schweifstern die extreme Sonnenhitze überstehen, so könnte er nach der Passage auch an unserem Himmel mit dem bloßen Auge gut zu sehen sein. Der Komet wird sich der Erde auf rund 0,4 Astronomische Einheiten (60 Millionen Kilometer) annähern, er hält also von uns einen eher respektvollen Abstand.

C/2012 S1 (ISON) gehört zu den langperiodischen Kometen, deren Sonnenumlaufperioden von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen können. Er bewegt sich auf einer extrem langgestreckten elliptischen Bahn um unser Tagesgestirn. Möglicherweise ist dieser Vorbeiflug sein erster Vorstoß zur Sonne, wie es Berechnungen seiner Bahn am Jet Propulsion Laboratory der NASA ergeben haben. Somit gehen die Kometenforscher davon aus, dass sich der Kern von ISON noch eine jungfräuliche Oberfläche bewahrt hat, die große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthält. Somit wäre genug Material für einen spektakulären Auftritt vorhanden.

Entdeckt wurde der Schweifstern am 21. September 2012 von den beiden russischen Amateurastronomen Witalij Newskij und Artjom Nowitschonok. Sie verwendeten das 40-Zentimeter-Teleskop des International Scientific Optical Network (ISON), das sich in der Nähe der Stadt Kislodowsk befindet. Zu dieser Zeit war der Komet ein schwacher Nebelfleck im Sternbild Krebs, der mit einer Helligkeit von nur 18,8 mag leuchtete.