早在1989年10月，美國國家航空航天局發射了一艘以著名天文學家伽利略命名的宇宙飛船，開始了一項長達14年的任務：將用一種前所未有的方式探索太陽系中最大的行星——木星。這項任務涉及到超過800個來自不同國家的科研人員以及創造了多項第一：第一艘繞帶外行星飛行的宇宙飛船，第一個在帶外行星大氣層內部署探測器以及第一次如此近距離地觀測小行星。
伽利略號的木星之旅始於它從亞特蘭蒂斯號的貨艙中釋放，這是一艘正處於繞地飛行軌道上的航天飛機。由於伽利略號沒有攜帶足夠的燃料讓它直接前往這顆巨大的氣態行星，它被設計了一條巧妙的飛行軌道：用一種稱為重力輔助運動的技術讓它快速掠過金星一次和地球兩次，以提高它的速度並推動它向外進入太陽系。
1990年2月，伽利略號抵達了我們神秘的鄰居金星，這為伽利略號提供了第一次正確測試和校准其科學儀器的機會。當經過這顆地獄般的行星時，伽利略號研究了金星的大氣厚度，並發回了其有毒的大氣層的迷人影像。這張黑暗的近乎怪異的圖像揭示了金星的大氣厚度在灼熱的星球表面盤旋的情況。在飛離距金星最近的位置5天後，伽利略號通過紫外線濾光片拍攝了這張照片，並用藍色來增強對比度，以便讓我們可以更詳細地看到大氣層的結構。
在獲得金星的助推後，伽利略號繼續它飛向地球的旅程，在那裏它將完成兩次重力輔助飛行。第一次發生在1990年12月，在此期間，伽利略捕號捉到了這張壯麗的真彩色地球圖片，當時它在距離地球約150萬英裏之外，即240萬公裏之外。可以看到非洲大陸從我們宏偉的地球中心一直向上延伸，陽光照耀下的南極洲大陸靜靜地坐落在地球底部。
目光所及之處，正在略微旋轉的雲層籠罩在地球的上方。地球的近距離圖像也被捕捉到，比如白天下鳥瞰美麗的南極洲大陸和此時處於黑夜中的另一側。也可以看到環繞在地球表面的藍色的大氣層，提醒著我們的存在是多麼脆弱。
伽利略號飛掠地球後，沿著一條不斷向外的軌道運行，並於1991年10月掠過了小行星帶（位於火星和木星之間的一片巨大的區域）的邊緣。
伽利略號在浩瀚的宇宙裏創造了拍攝成功有史以來第一張小行星特寫圖像的歷史。這顆小行星被命名為Gaspra，長約11英裏，即長18公裏，它的表面帶有很多嚴重得坑窪，有可能是一顆年輕的行星。
從圖像的右側照射的太陽光可以清晰的呈現出小行星表面的特征，光影投射到了小行星表面傷痕累累的隕石坑中。但是這裏似乎是缺乏更大隕石坑的，科學家們認為，Gaspra曾經是一個很大的行星的一部分，但它在一次撞擊事件中與主體分開了。
經過Gaspra後，伽利略號向內擺動，准備與地球的下一次相遇。並且在1992年12月成功完成了第二次飛越，最後一次提高了速度，而且永遠告別了它的母星。現在，伽利略號終於積累到足夠的速度去開始前往外太陽系的漫長旅程，在那裏它將開展它的主要任務。
但在它到達木星之前，它將首先邂逅另一個行星。在1993年8月有一個小小的驚喜，宇宙飛船經過了第二顆小行星。這顆名為Ida的小行星是第一顆被發現擁有自己的衛星的小行星，後來被命名為Dactyl。這顆巨大的小行星長約35英裏即長58公裏，而它的衛星只有1英裏寬即1.6公裏。
Dactyl的起源尚不確定，但科學家認為它可能是一個更大的星體的碎片，這個星體在過去某個時候分裂開來，Dactyl由此形成。在經過Dactyl之後，伽利略號繼續長途跋涉，最終離開了小行星帶，進入了旅程的最後階段。從這裏開始，宇宙飛船沒有更多的計劃邂逅在到達氣體巨人之前，但它從遠處捕捉到了歷史性的時刻。
1994年7月，宇宙飛船完全可以觀看21個彗星的碎片，shoemakerLevy 9彗星與木星相撞。伽利略號可以直接觀察到撞擊並發回了令人驚歎的圖像資料。
這四幀畫面是在彗星碰撞木星的那一刻捕獲到的，其中最大的撞擊威力，相當於3億枚原子彈的能量。自發射以來，伽利略號訪問了金星，被地球擺動兩次，遇到了兩顆獨立的小行星，並在彗星與木星的對決中獲得了前排位置。
經過6年長達23億英裏（37億公裏）的旅程，伽利略終於抵達了木星。在旅程中，伽利略還攜帶了一個小型大氣探測器，探測器於1995年7月航天器進入最後進近航線時被釋放。這個探測器獨自飛入木星的大氣層，劃過雲層下降95英裏，約合153公裏，持續了58分鐘之後汽化。雖然探測器沒有配備相機，但是它首次收集了木星當地天氣的直接數據。
它記錄的風速高達每小時450英裏，即每小時724公裏，並且檢測到了遠處巨大的雷暴，這種雷暴比在地球上觀察到的大許多倍。伽利略於1995年12月成功進入環繞木星的軌道，意味著其首要任務的開始。在接下來的八年裏，它繞著這顆氣體巨行星運行，捕捉到了數千張難以置信的迷人大氣層的圖像，包括著名的大紅斑風暴。軌道的設計還使航天器可以完成以壯觀的冰冷星球木衛二歐羅巴，木星最大衛星，為起點的近距離飛越。
像這副壯麗的圖片，向我們展示了木衛二的全面盛景，炫耀了它迷人的表面特征。這些照片同樣展示了一個地質多樣的世界，覆蓋著長長的線性裂縫和山脊，在冰冷的星球表明縱橫交錯。伽利略還發現了一個隱藏在地下液態海洋的地殼。靠近觀察，還發現了一些迷人的東西，比如這些紅色淺坑，名為Lenticulae，拉丁語中意為雀斑。這些不尋常的洞被認為是更暖的冰從木衛二的冰殼底部向上移動時，像寒冷的熔岩燈一樣攪動造成的，當然，這也為隱藏的溫暖海洋提供了進一步的證據。