经过6年漫漫征途，“伽利略”号木星探测器终于在1995年12月7日到达硕大而美丽的木星，它的轨道器释放出探测器后就成为木星的人造卫星，探测器则下降到木星表面，它发回的数据使人类第一次对这个星球有了了解。
“伽俐略”号探测计划最早于20世纪70年代提出，1977年得到美国宇航局批准，但直到1989年才由“阿特兰蒂斯”号航天飞机送入太空。它是迄今为止世界上结构性能最复杂、技术最先进的行星际探测飞船。美国动用了成千上万的专家和技术人员，耗费巨额资金才研制成功，飞船起飞总重为2550千克，由轨道器和大气探测器组成。
它的轨道器很特别，采用双自旋结构，由一个每分钟数圈慢速旋转的自旋舱和一个定向舱组成。自旋舱有一台直径5米的抛物面天线和无线电传输装置，一台主发动机和两组辅助的小型喷管，以钚239为燃料的热核能发电机，磁强计和等离子体粒子遥感装置、高能粒子检测仪、尘埃粒子检测仪等。定向舱的体积比较小，只装备多种先进的光学摄像装置，一架小型天线，CCD照相机。轨道器总重2205千克。
大气探测器由制动防热罩和球形仪器舱组成。制动防热罩是120°锥角的钝头圆锥壳体，表面覆盖着很厚的碳-碳烧蚀防热层。仪器舱装备的是大气组分探测计，质谱计，氦气浓度计，测云计、辐射计、高能粒子探测计等，还装有降落伞系统、无线电发射装置和电源系统。总重345千克。
轨道器在到达木星轨道前150天放出大气探测器，再绕着木星飞行22个月，拍到木星及其卫星的大量清晰的照片。探测器则深入木星大气层探测大气层的成分和物理特性，探测器以48千米/秒的速度进入大气压，承受了400g的加速度，表面压力达14个大气压，表面温度达780摄氏度，但下降时因压力和气温越来越高，最后探测器被大气压压垮，在工作了1小时以后“寿终正寝”。
2003年9月21日，“伽俐略号”探测器纵身“跳”入木星大气层，以一种近乎自杀的方式使自己焚毁为长达14年的太空之旅划上了句号。