“伽利略”是自重2550千克的大型木星探测器，在航天飞机上启程还是第一次。由于宇航员的通力合作，结果十分顺利，“伽利略”离开航天飞机后，按照预先规定的路线，先于1990年2月掠过金星，再于同年12月和1992年12月两次掠过地球，以便充分利用它们的引力来加速，节省大量的燃料。
在飞向木星的途中，它两次邂逅了小行星：1991年10月29日与(951)加斯普拉相遇，最近时的距离只有1600千米；1993年8月它又在2400千米处与(243)艾达相会。“伽利略”所发回的小行星近距照片，让科学家们首次领略了它们的表面细节，证实了艾达确有卫星相随，从而使这个争论多年的悬案得到了“终审裁决”。
1994年7月，当天上将出现“彗木相撞”的历史性事件时，“伽利略”又根据地面人员的临时指示，对此千年不遇的罕见天象做了“居高临下”的观测，抢到了许多地面上无法得到的“好镜头”，为研究这一课题立下了大功。
1995年7月，在它离木星还有几千万千米时，它就按原先计划，向木星发射了“木星大气探测器”，它在惯性的作用下，顺利到达目标，成为迄今为止人类唯一进入木星“肚子”内的“使者”。在它徐徐下降之际，向地球发回了大量珍贵的资料，以至有些科学家惊奇地连呼“要重新考虑木星的结构问题”。
1995年12月，它风尘仆仆地进入了绕木星的轨道，开始时，它离开木星还有160万千米，以后它逐渐靠近，最近时离云顶的距离只有260千米！更令人叫绝的是，在此后的几年中，“伽利略”与4个大木卫星有10多次相遇的好机会。正是这些难得的良机，使人们对于那几个木卫有了全新的认识：木卫一上隆隆喷发的火山的分布，地貌的迅速变化状况；木卫二上的厚厚冰山之下，有一个真正的咸水组成的大海，而且众多迹象显示，在那个神秘的汪洋大海中，极有可能存在着一些特殊的初级生命，甚至西方还有少数人宣称，他们已经“见”到了可能表示高级生命的蛛丝马迹……
倏忽5年过去了，“伽利略”也日渐超过了它的大寿期限，科学家们也开始考虑它的“后事”，据美国航空航天局的官员透露，待它在今年年底与刚赶到那儿的“卡西尼”飞船会师，联袂对木星做了联合观测后，“卡西尼”继续向土星疾驰而去，它则将于2002年“自杀”———壮烈地向庞大的木星撞去。“伽利略”所以要这样“舍生取义”，完全是为了保证木卫二的“安全”。既然绝大多数科学家对木卫二的生命都持有肯定的态度，那么，它对今后人们研究生命的起源和演化将有不可估量的意义。“伽利略”如果落进木卫二的海洋内，就难免会对这目前所知的、唯一的“太空生物圈”，造成难以估计的破坏作用，这是人们最不愿意见到的事。为了防止这“万一”出现的可能，“伽利略”理应到木星上去寻找它的归宿。