В изследването на космоса Галилей изстрелял роботизиран американски космически кораб към Юпитер за продължително орбитално изследване на планетата, нейното магнитно поле и луните. Галилео беше продължение на много по-кратките посещения на Pioneers 10 и 11 (1973–74) и Voyagers 1 и 2 (1979).
Викторина Астрономия и космическа викторина Кое е името на радиоизточник, който е много далеч от Земята? Галилей е поставен в орбитата на Земята на 18 октомври 1989 г. от космическата совалка Атлантида. След това тя се ускори в кръгова траектория към Юпитер, по която се възползва от поредица от процедури за подпомагане на гравитацията или прашка по време на полети на Венера (10 февруари 1990 г.) и Земята (8 декември 1990 г. и 8 декември 1992 г.) . В допълнение към сензорите за наблюдение на частиците и полетата на слънчевия вятър по време на междупланетния круиз и след това в магнитосферата на Юпитер, Галилео беше оборудван със сканираща платформа, която носеше четири оптични инструмента. Камерата с висока разделителна способност беше допълнена от близкия инфрачервен картографски спектрометър (за изследване на топлинната, химическата и структурната природа на спътниците на Юпитер и състава на атмосферата на планетата), ултравиолетов спектрометър (за измерване на газове и аерозоли и откриване на сложни молекули ),и интегриран фотополяриметър и радиометър (за изследване на атмосферния състав и разпределението на топлинната енергия).
По време на две преминавания в астероидния пояс, Галилей прелетя покрай астероидите Гаспра (29 октомври 1991 г.) и Ида (28 август 1993 г.), като по този начин осигури първите близки изгледи на такива тела; в процеса той откри малък сателит (Dactyl), който обикаля около Ida. Галилео също предостави уникална перспектива на сблъсъка на кометата Шумейкър-Леви 9 с Юпитер, когато се затвори на планетата през юли 1994 г.
На 13 юли 1995 г. Галилео пусна 339-килограмова (747-паундова) атмосферна сонда при сблъсък с Юпитер. Почти пет месеца по-късно (7 декември) сондата проникна в облака на Йовиан на върха малко северно от екватора. Докато бавно се спуска с парашут през 165 км (около 100 мили) атмосфера, инструментите му отчитат температурата на околната среда, налягането, плътността, нетните енергийни потоци, електрическите разряди, структурата на облака и химичния състав. След почти 58 минути, след като постигна своята мисия, предавателят на сондата се повреди поради повишаването на температурата. Няколко часа по-късно, завършвайки пътешествие от шест години и 3,7 милиарда км (2,3 милиарда мили), основният плавателен съд „Галилео“ навлезе в орбита около Юпитер.
През следващите пет години Галилей прелетя поредица от орбити, които доведоха до близки срещи с четирите най-големи спътника на Юпитер - по реда на отдалечеността от планетата, Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Въпреки замърсяването на основната антена с висока печалба в началото на мисията, което наруши предаването на пищното покритие на изображенията, което първоначално беше планирано, Галилей даде разкриващи близки портрети на избрани характеристики на луните и драматични изображения на облачните слоеве на Юпитер, полярни сияния и бурни системи, включително дълголетното Голямо червено петно. Специален акцент бяха неговите подробни гледки към разрушената ледена повърхност на Европа, която показа доказателства за възможен подземен океан от течна вода. След приключване на двугодишната първична мисия на Галилей, орбитата му беше коригирана, за да я изпрати в интензивната,потенциално увреждаща радиацията в близост до планетата, за да направи много близък проход на Йо и да изследва нейните активни вулкани с безпрецедентни подробности. След предприемане на координирани изследвания на магнитната среда на Юпитер с космическия кораб „Касини“ (изстрелян на 15 октомври 1997 г.), докато този кораб лети през системата на Йовиан през декември 2000 г. на път за Сатурн, дейността на Галилей е ограничена. През септември 2003 г. той е изпратен да се потопи в атмосферата на Юпитер, за да се самоунищожи, за да предотврати евентуалното му замърсяване с луна на Йовиан.Дейността на Галилей беше ограничена. През септември 2003 г. той е изпратен да се потопи в атмосферата на Юпитер, за да се самоунищожи, за да предотврати евентуалното му замърсяване с луна на Йовиан.Дейността на Галилей беше ограничена. През септември 2003 г. той е изпратен да се потопи в атмосферата на Юпитер, за да се самоунищожи, за да предотврати евентуалното му замърсяване с луна на Йовиан.
