Za výjimečných pozorovacích podmínek je M101 viditelná i obyčejným triedrem. Patří totiž mezi nejjasnější galaxie na pozemské obloze, protože se od Země nenachází příliš daleko a má poměrně velké rozměry. Její nalezení je poměrně snadné díky tomu, že od jasné hvězdy Mizar k ní vede pohledný řetízek hvězd šesté a sedmé magnitudy. Kvůli velkým rozměrům galaxie je k jejímu pozorování zapotřebí použít nízké zvětšení. Jasné jádro a jasné úseky spirálních ramen jsou viditelné až v dalekohledu o průměru alespoň 250 mm. Za příznivých podmínek a s dalekohledem o průměru 400 mm tato ramena poskytují neobvyklý pohled.[4]
M101 má velkou severní deklinaci, proto je na velké části severní polokoulecirkumpolární, a to v celé Evropě a téměř celé severní Americe. Naopak na jižní polokouli je viditelná pouze do nižších středních zeměpisných šířek mírného pásu.[5] Nejvhodnější období pro její pozorování na večerní obloze je od února do září.
Galaxii objevil Pierre Méchain 27. března 1781[3] a popsal ji jako velmi rozsáhlý nejasný oblak bez hvězd severně od ocasu Velké medvědice.[6]Charles Messier následně tuto galaxii zařadil do svého katalogu.[3]William Herschel v roce 1784 poznamenal, že jde o mlhavý objekt, který se neúspěšně pokoušel rozložit na hvězdy.[6]William Parsons ji pozoroval v polovině 19. století a jako první zaznamenal její spirální vzhled.[6] V roce 1966 Halton Arp vydal Katalog podivných galaxií (Atlas of Peculiar Galaxies), do kterého ji zařadil mezi galaxie s jedním mohutným ramenem.
M101 leží ve vzdálenosti 27 milionů světelných let od Země a je to spirální galaxie se široce rozevřenými rameny, typu Sc[1] nebo přesněji typu SAB(rs)cd.[2] Při pohledu ze Země je k pozorovateli natočena čelně, ale její spirální ramena jsou viditelná pouze velkými dalekohledy. Skutečný průměr galaxie je přibližně 170 000 světelných let,[3] tedy dvojnásobný proti Mléčné dráze. Pozorováním cefeidHubbleovým vesmírným dalekohledem v letech 1994 a 1995 umožnilo přesné určení vzdálenosti M101. Po pozdější nové kalibraci této metody tak vychází výše zmíněná vzdálenost 27 milionů světelných let.[3]
Od začátku 20. století byly v této galaxii pozorovány 4 supernovy:[3]
SN 1909A - objevil ji Max Wolf 26. ledna 1909, magnituda 12,1[7]
Ultrafialový snímek dobře ukazující narušení spirálních ramen na levé straně M101.
M101 je v porovnání s Mléčnou dráhou značně rozsáhlejší galaxií. Hmotnost jejího disku byla odhadnuta na řádově 100 miliard hmotností Slunce a její galaktická výduť má hmotnost přibližně 2,7 miliard hmotností Slunce.[10]Celkem tato galaxie obsahuje přinejmenším bilion hvězd a přibližně 100 miliard z nich může být svým stářím a teplotou podobných Slunci.[11]
Zvláštní vlastností této galaxie je přítomnost rozsáhlých a velmi jasných HII oblastí, kterých je možné na fotografii napočítat až 3 000. Tyto oblasti, ve kterých probíhá tvorba hvězd, obsahují velký počet mladých a horkých modrých hvězd. Tři z nich mají i NGC označení: NGC 5461, NGC 5462 a NGC 5471.
Roku 2001 v ní byl pomocí Chandry rentgenový zdroj P98 identifikován jako ultrazářivý rentgenový zdroj (ULX) a dostal označení M101 ULX-1. Roku 2005 pozorování pomocí Hubbla a XMM-Newton odhalila optický protějšek tohoto zdroje, což naznačovalo, že to je rentgenová dvojhvězda.[12] Další pozorování ukázala, že tento systém odporuje teoretickým modelům: na vysvětlení je třeba černá díra o hmotnosti 20 - 30 hmotností Slunce, která konzumuje materiál rychleji než je teoreticky možné.[13]
M101 má znatelně nesouměrný tvar. Předpokládá se, že tato nesouměrnost vznikla v astronomicky nedávné době vlivem setkání s jinou galaxií, která její ramena pokřivila silnými slapovými silami. Toto setkání navíc zesílilo hustotní vlny v galaktických ramenech a způsobilo tak stlačení mezihvězdného prostředí a následné zvýšení hvězdotvorné činnosti.
M101 má pět drobných satelitních galaxií: NGC 5204, NGC 5474, NGC 5477, NGC 5585 a UGC 8837 (Holmberg IV).[14]Jak bylo napsáno výše, setkání se satelitními galaxiemi může zvyšovat hvězdotvornou činnost v ramenech M101. Navíc se zdá, že tuto galaxii narušila sousední galaxie NGC 5474.[14] M101 a její satelitní galaxie spolu tvoří skupinu galaxií M 101.[15][16][17][18]