Schon lange hatte man nach ihm gesucht, nun wurde er endlich dingfest gemacht: Den Begleiter von Beteigeuze konnte ein Forschungsteam um Steve Howell vom Ames Research Center der NASA im kalifornischen Mountain View mit Hilfe eines besonderen Beobachtungsverfahrens aufspüren. Er hat eine Masse von etwa anderthalb Sonnenmassen und umrundet den Roten Überriesen in einem Abstand von vier Astronomischen Einheiten (das entspricht dem vierfachen Abstand der Erde zur Sonne) oder 600 Millionen Kilometer einmal in sechs Jahren. Er gehört entweder zur Spektralklasse A oder B, das lässt sich zurzeit noch nicht sicher feststellen. Er leuchtet um sechs Größenklassen schwächer als Beteigeuze und wird deshalb von dessen Licht stark überstrahlt. Der Rote Überriese selbst gehört zu den zehn hellsten Sternen am Nachthimmel und ist der zweithellste Stern im Wintersternbild Orion. 

Beteigeuze hat den 700-fachen Durchmesser unserer Sonne, was ungefähr 980 Millionen Kilometer oder dem 6,5-fachen Abstand der Erde zur Sonne entspricht. Der Verdacht, dass Beteigeuze einen Begleiter hat, besteht schon länger, weil der Rote Überriese mit einem Rhythmus von sechs Jahren seine Helligkeit geringfügig ändert. Dies ließ sich allerdings nicht mit Vorgängen im Inneren des Riesensterns erklären. Daher wurde vermutet, dass Beteigeuze in Wirklichkeit ein Doppelstern ist. Tatsächlich sind die meisten Sterne in unserem Milchstraßensystem Teil eines Doppel- oder sogar Mehrfachsternsystems.

Um den Begleiter aufzuspüren, setzte das Team die so genannte Speckle-Interferometrie ein, die sich nur für helle Sterne eignet. Dabei werden mit dem Teleskop tausende kurz belichtete Einzelbilder aufgenommen, die durch die Luftunruhe beeinträchtigt sind. Statt eines hellen Punkts erscheint eine sich stetig ändernde Anzahl von Flecken (englisch: speckles); diese können durch mathematische Verfahren so ausgewertet werden, dass sich ein scharfes Bild ergibt, das dem theoretischen Auflösungsvermögen des 8-Meter-Teleskops entspricht. Erst dadurch war der Begleiter von Beteigeuze zu finden.

Vermutlich wurden Beteigeuze und sein Begleitstern zur gleichen Zeit geboren. Die enormen Gezeitenkräfte des nahen Überriesen werden dafür sorgen, dass der Begleiter auf einer Spiralbahn auf Beteigeuze stürzen und verschlungen wird. Man schätzt, dass dies innerhalb der nächsten 10 000 Jahre geschehen könnte. 

Derzeit kann man das Sternbild Orion nicht beobachten, denn es steht in der Nähe der Sonne am Taghimmel. Ab Mitte August ist es kurz vor der Morgendämmerung möglich, tief am östlichen Horizont einen Blick auf Orion zu erhaschen. Beteigeuze ist der helle linke Schulterstern des Himmelsjägers oberhalb der markanten drei Gürtelsterne. Der Rote Überriese zeichnet sich durch ein rötliches Leuchten aus, das leicht zu erkennen ist.