L'ammasso è stato scoperto da Giovanni Domenico Maraldi nel 1746, mentre cercava la cometa di De Cheseaux. Maraldi lo descrisse come una stella diffusa composta da più stelle. Nel 1760 Charles Messier lo inserì nel suo catalogo descrivendolo, come la maggior parte degli oggetti da lui catalogati, una "nebulosa senza stelle". L'ammasso venne risolto in stelle da William Herschel nel 1783. Nel 1927, delle foto prese dall'Osservatorio di Monte Wilson permisero di scoprire al suo interno una nebulosa planetaria, ora denominata Pease 1. M 15 è uno degli ammassi globulari più densi conosciuti: il suo nucleo ha subito una contrazione in passato, forse a causa di un buco nero; questo collasso del nucleo è stato osservato anche in altri ammassi, come M 30. L'ammasso contiene un centinaio di stelle variabili che hanno permesso di stimarne la distanza pari a 33'600 anni luce. Molte di queste variabili sono del tipo RR Lyrae, ma è nota anche una variabile Cefeide. L'ammasso accoglie anche un notevole numero di pulsar e di stelle di neutroni, resti di stelle massive "morte" durante la giovinezza dell'ammasso. Il satellite SAS-3 nel 1974 fu il primo a individuare una sorgente di raggi X all'interno dell'ammasso.