M101位於大熊星座，正對著地球，涵蓋的區域約有滿月大小。非常暗淡，要在良好的觀測條件下才能從雙筒鏡或小型望遠鏡中看到。用大型望遠鏡或長時間的曝光照片可以看到鏇臂。冬天，天黑不久大熊座中的北斗七星便出現在東北方的天空中。在大熊η（搖光）和大熊ζ（開陽）的左側有一個梅西耶天體，它和兩者組成一個等邊三角形，這個暗淡天體就是大熊座鏇渦星系M101（NGC5457）。它的視星等為9. 6等，用小型天文望遠鏡就可以看到。色的赤道坐標是赤經：14時03分.2，赤緯：+54度21'（2000.0曆元）。它的線大小為10'×8'；距離為7.1兆秒差距，即23O0萬光年。
最早觀測到M101的人是法國人梅襄，他了1781年最早用天文望遠鏡觀測了M101，同年3月27日，梅襄的同胞梅西耶也對M101作了觀測。梅西耶認為M101是個無星的星雲，非常朦朧不清，當望遠鏡目鏡刻度被照亮時，很難區分出星雲。星雲很大，直徑6'～7'。約翰·赫歇耳對M101的觀測結果是：不太亮，很大，呈不規則的圓形。
英國的史密斯於1844年觀測M101則這樣記述：它是一種球狀星雲，與其說是由一團模糊的發亮星雲組成，更不如說是由一大堆恆星組成。暗淡的亮度說明它具有難以想像的距離。1855年史密斯再次觀測時又這樣記述道：它是一個淺白色的星雲，在良好的觀測條件下，它顯得很大而且伸展開，除了核心較亮外，亮度微弱。
英國天文學家羅斯出了他製造的大望遠鏡之助，發現M101是一個巨大的朦朧不清的鏇渦星雲，有幾條鏇臂和一些結點，視直徑為14' 。
現在知道．M101是一個正面朝向我們的非常用開的鏇渦星系（Sc型）。星系核非常小而明亮，它的鏇臂中包含一些暗黑的線條和一些分隔開的恆星密集區。此外，還認證出一些反射星雲結點，其四周圍繞著一些早期恆星。
M101是一個星系團的成員星系，該星系團含有10個甚至更多個成員星系，其中最著名的星系是NGC5474和NGC5485。根據德國天文學家巴德的看法，其它成員墾系有兩個矮橢圓星系，很像我們本星系群中的玉夫座橢圓星系，還有一個類似於麥哲倫星系的不規則星系。
根據霍姆伯格星系表，M101隻有160億個太陽質量，是除M32和M33之外所有梅西耶星系中質量最小的一個。不過，M101的線直徑大的為28.2千秒差距，它比我們銀河系小不了多少，因此M101的質量密度非常低，大約是每160立方秒差距中有一個太陽質量。M101的光譜型為F8，包指數為十0.16，是梅西耶星表中各星系中色指數最低的。它的絕對星等為一20.1等。
貝其瓦爾的星表中給出M101的視直徑為22'.0，照相星等為8.2等，目視星等為9.6等。M101的距離大約為4．2兆秒差距，但霍姆伯格測得它的距離為3.5兆秒差距。1986年，在M101中發現兩顆非常暗（23等）的造父變星：一顆光變周期為37天，另一顆光變周期為47天。根據它們測定出M101的距離模數為29.0和29.5，由此得出星系的距離介於6.3兆秒差距（2060萬光年）和7.9兆秒差距（2590萬光年）之間。
在M101中還發現了3顆超新星，第一顆是一個特殊類型的超新星，星等為13.5等，是德國天文學家馬克斯·沃耳夫於 1909年2月發現的；第二顆是II型超新星，17.5等，於 1950年9月－10月間發現；第三顆也是II型超新星，1970年8月2日發現，星等為11.7等。
由於M101亮度比較暗，而且瀰漫，在星空中找到它一開始會有點困難，按下述方法細心操作會有助於找到它。從大熊ζ向東南看去有一個由幾顆5等星（大熊座8l、83、84、86）組成的星鏈，距大熊86之北45’、東80’處便是M101的位置。
在非常良好的觀測條件下，M101的主體呈現為一個暗淡的略有些模糊不清的亮斑，形狀不是很圓。初看起來，視大小為 7’ x 5’。正像許多這類天體一樣，在視線斜視的情況下，會發現M101的較大的瀰漫的外部區域。使用口徑25—30厘米的望遠鏡，才能夠看到M101星系的鏇臂中的非常小但明亮的結點。在星系的西側大約12’處有顆8等恆星。在M101附近，東南偏南45'處有個Sc型鏇渦星系NGC5474，星等為11．4等，現大小為4'×3'。
