В 1951 году Т. Кили и П. Посон, провели реакцию C5H5MgBr c хлоридом железа FeCl2 с целью синтезировать новый углеводород — дициклопентадиенил. Неожиданно они получили совершенно новое, исключительно устойчивое жёлто-оранжевое кристаллическое соединение, содержащее железо. Потребовалось около года, чтобы понять, как оно построено. Было обнаружено, что атом железа расположен посередине между двумя симметричными пятичленными кольцами C5H5. Пятичленные кольца в молекуле свободно вращаются вокруг оси, соединяющей центры колец. Такой тип структуры получил название «сэндвичевый» (пятичленные кольца — куски хлеба, а атом железа — начинка).
В вакууме ферроцен выдерживает, не разрушаясь, нагрев до температуры выше 500°C. И даже в присутствии воздуха, в котором содержится агрессивный для ферроцена кислород, ферроцен оказывается стабильным при нагревании до 400°C. Одно из применений ферроцена - присадкав к топливу, повышающая октановое число бензина (ферроцен заменил токсичный и запрещенный ныне тетраэтилсвинец).
