人类探测的太阳系第二大行星就是火星。在太阳系九大行星中，火星是在地球轨道外侧、靠地球最近的外行星。它的直径比地球小一半，约6800公里，其质量是地球的11％，离太阳平均距离为228亿公里，它围绕太阳转一圈的时间要比地球慢一半，所需时间为687个地球日，也就是说在地球上已过了两年，而在它上面只是一年。
然而火星自转速度和地球差不多，是24小时37分钟。它的自转轴与轨道平面的夹角为25度。火星上也有一年四季的变化，一天中也有近似地球24小时的昼夜变化，从而获得“小型地球”的美誉。这些外观基本情况，使人想到地球上有人，火星上会不会也有“火星人”呢？将来人类是否能向火星上移民呢？
这是近些年来人们一直议论的一个诱人的大话题，天文学家和航天科学家们也非常重视这个问题。因此，近30年来，对火星的探测成为美、前苏联两国投入力量最大，发射探测器最多的一个重点课题。
1962年11月1日，前苏联率先发射了“火星-1”号自动行星际探测飞船，揭开了对火星探测的序幕。经过7个多月的航行，终于1-963年6月19日首次在火星附近飞过。美国于1964年11月28日也发射了“水手-4”号自动行星际探测飞船，1965年7月15日到达距火星约1万公里的附近擦边飞过，发回了22张清晰的彩色照片，成为人类首次在最近距离上看到的火星真面目，只见火星表面被陨石撞得坑坑洼洼，又干燥又寒冷……
为了超过苏联，美国在火星探测计划中执行两套方案：“水手计划”和“海盗计划”。从1964～1972年间，美国共发射成功了“水手-4”、“水手-6”、“水手-7”以及“水手-9”号4艘飞船。从1975年8月至9月，又成功地发射了“海盗-1”和“海盗-2”号两艘飞船。
继1965年“水手-4”号发回火星照片之后，1969年美国连续发射了“水手-6”号和“水手-7”号火星探测飞船。这两艘飞船先后飞到距火星3500公里的上空仔细侦察，进行了复杂的科学考察和测量，并拍摄了200多张照片。
这些照片和考察资料表明，火星上的温度比原先估计得更低，大气成分更稀薄，根本没有什么冰雪融化，原先通过望远镜看到的“极冠”变化，实际上并不是水冻的冰雪，而主要是二氧化碳冷凝的干冰。
随后，1971年5月30日，美国又发射了“水手-9”号，从11月13日开始，它作为火星的人造卫星，在火星周围1300公里的轨道上围绕火星旋转，反复观察火星的全貌。但在3个多月时间里，火星上刮起了黄烟尘暴，拍到的照片都是模糊不清的，直到1972年2月，天气才好转。“水手-9”号从1972年2月中旬把它拍摄到的7000多张照片、资料陆续发回地球。
1975年，美国开始执行“海盗计划”继续探测火星。1975年8月20日和9月9日，连续发射了“海盗-1”号和“海盗-2”号火星探测飞船，经历近一年时间，长途航行68亿公里，于1976年6月和8月先后进入火星轨道开始绕火星飞行，轨道器分别绕火星飞行7188天和15099天，拍摄了500多张照片。
着陆器则先后于1976年7月20日和9月3日在火星着陆，分别降落在火星赤道北部1400公里的“黄金平原”地区和距火星北极1400公里的“乌托邦平原”地区。它们兄弟俩先后着陆后，立即开展探测活动。首先是寻找生物存在的可能性，随后挖掘土壤进行化验，还抽取空气进行分析。
这两个着陆舱分别工作了14061天和2305天，共发回300多万份火星气象报告，并及时拍摄了4500多张照片。其最新探测结果，由它们在火星上空绕星飞行的母体轨道器把它自己在火星上空拍摄的照片、测得的各种温度等数据一并用无线电向地球发回。
根据“水手”、“海盗”和“火星”等火星探测器探测的结果，得出的结论是：火星是一个直径为6787公里的荒芜、寒冷、遍布沙丘、岩石、火山山口的死寂行星，至今尚未发现生命存在；火星的地质结构、自然条件与地球的条件不同，虽然从前有人认为火星上可能存在着智慧生物的设想是不现实的。
所谓“火星人”和“火星运河”都是根本不存在的，但同其他行星相比，火星在太阳系中还是适合人类旅行的最好的一颗行星。因此，在80年代末，美国和前苏联两国科学家计划联手共同开辟飞向火星的探险活动，准备建立火星基地，创造出第二个家园。
旅行者2号探测器于1977年8月20日在肯尼迪航天中心成功发射升空，是美国航天局研制的飞往太阳系外的两艘空间探测器的第二艘。
最初该探测器是作为水手计划中的水手12号，它成为旅行者计划中旅行者1号（水手11号）的姊妹探测器。两个飞行器都采用钚电池（核动力电池）供能。
旅行者2号以一个有些不同的轨迹接近土星，通过接近泰坦（土卫六）的引力而产生的引力弹弓。探测完土星后，它又继续飞向天王星和海王星。
旅行者2号是第一个在如此远的地方访问这两颗行星的飞行探测器。旅行者2号于1986年经过天王星，于1989年经过海王星。现在探测器上的许多仪器已关闭，但它仍在继续探测太阳系的环境。
简介“旅行者”2号探测器被誉为最有价值的探测器，因为它探访了众多行星及其卫星：它在1979年7月9日最接近木星，多发现了几个环绕木星的环，并拍摄了木卫一的照片，显示其火山活动。它在1981年8月25
日最接近土星。之后，利用土星的引力，像“打弹弓”一样在1986年1月24日最接近天王星，并发现了10个之前未知的天然卫星。
“旅行者”2号探测器在1989年8月25日最接近海王星。两个“旅行者”号探测器都携带着镀金的铜唱片，以备太空船被外太空智慧生物捕获时与他们沟通。上面记录着鸟鸣、风声、人类的谈话声等。2
发射背景
旅行者2号（Voyager
2）是一艘于1977年8月20日发射的美国国家航空航天局无人宇宙飞船。它与其姊妹船旅行者1号基本上设计相同。不同的是旅行者2号循一个较慢的飞行轨迹，使它能够保持在黄道（即太阳系众行星的轨道水平面）之中，藉此在1981年的时候透过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因
如此，它并没有像它的姊妹旅行者1号一样能够如此靠近土卫六。但它因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的宇宙飞船，完成了藉这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗气态巨行星的机会。旅行者2号被认为是从地球发射的太空船中最多产的一艘宇宙飞船。皆因在美国国家航空航天局对其后的伽利略号和卡西尼-惠更斯号等的计划上收紧花费，它仍能以强大的摄影机及大量的科学仪器造访四颗气态巨行星（土星，木星，天王星，海王星）及其卫星。
水手10号（Mariner 10），是人类设计的首个执行双行星探测任务的飞行器，也是第一个装备图像系统的探测器，它的设计目标是飞越水星和金星两大行星。它是美国“水手计划”中的第10个探测器，也是计划中的最后一个。水手10号以飞掠的方式探测水星与金星，也是第一个探测过水星的太空船。
水手9号（Mariner 9），是NASA的太空探测卫星，用于探索火星，也是水手计划的一部份。经过半年多的飞行，于1972年1月3日进入环绕火星的轨道。其近火点为1390千米，远火点为17920千米，运行周期为12小时34分钟。这是人类派往火星考察的第一颗人造火星卫星。1972年10月27日，水手9号耗尽能源而坠入火星大气中。
旅行者2号以一个有些不同的轨迹接近土星，通过接近泰坦（土卫六）的引力而产生的引力弹弓。探测完土星后，它又继续飞向天王星和海王星。 旅行者2号是第一个在如此远的地方访问这两颗行星的飞行探测器。
旅行者-2”号也携带有一批所谓的“地球名片”--其中包括着各种几何图案的镀金铜片，以及记录有地球上各种声音的唱盘，为的是让可能存在的外星智慧生物知道地球上也存在着生命。
1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1A号”和“火星1B号”（前苏联发射成功才有正式编号）。
1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962A和火星1962B）也发射失败。
1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。 水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。
1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。
1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。
1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。
1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2A号和火星2B号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。
1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留15小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上15年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。
1971年 美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。
1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。
1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。
1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径15公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。 1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。
1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。
1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。
1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。
1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。
1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。
1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。 2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。
2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。
2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(Spirit, MER-A)和机遇号(Opportunity, MER-B)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，NASA在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。
2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。
2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。
2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的中国第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。
2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。
2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(Shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。
2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。
“旅行者1”号是由美国太空总署制造并发射的一艘无人外太阳系太空探测器，该探测器重815千克，于1977年9月5日发射，截至2006年仍然正常运作。它曾到访过木星及土星，是第一艘太空船，提供了其卫星的高解像清晰照片。它是迄今离地球最远的人造飞行器。它的飞行速度比现时任何人造太空船都较快一点，它的一生里曾受惠于几次引力加速。截至2006年，“旅行者1”号已经抵达太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系。
“旅行者1”号探测器示意图
截至2007年4月4日，“旅行者1”号正处于离太阳1518太米（即1518×1012米或1518×109千米或1014天文单位或904亿英里)，进入了日鞘，即介乎太阳系与星际物质之间的终端震波区域。如果“旅行者1”号最终在离开日球层顶后仍能有效运作，科学家们将有机会首次量度到星际物质的实际情况。依据现时的位置，太空船发出的信号需要13个小时以上才能抵达它的控制中心——美国宇航局与位于加州帕萨蒂纳的加州理工学院合作的喷气推进实验室。“旅行者1”号在沿双曲线轨道飞行，并已经达到了第三宇宙速度。这意味着它的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系，与没法联络的“先驱者10”号、已停止操作的“先驱者11”号及其姊妹船“旅行者2”号一样，成为了一艘星际太空船。
事实上，“旅行者1”号原先的主要目标是探测木星与土星及其卫星与环，而现在任务已变为探测太阳风顶以及对太阳风进行粒子测量。
事实上，这两艘“旅行者”号探测器，都是以3块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们大约在2020年之前仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
“旅行者1”号最初计划属于水手计划里的“水手11”号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是，这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正，其余时间可以借助各个行星的引力加速，以一艘太空船就能造访太阳系里的4颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船“旅行者1”号及“旅行者2”号就是为了这次机会而设计，它们的发射时间被计算过以便尽量充分利用这次机会。由于赶上了这个机会，所以两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访4个行星，而非一般的30年时间。
1979年1月，“旅行者1”号首先对木星进行了拍摄。由于在同年的3月5日离木星最接近，只距离木星中心349000千米。所以，太空船在48小时的近距离飞行时间中，得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。
“自由行”的探测器在顺利地借助了木星的引力后，太空船开始朝土星的方向进发。“旅行者1”号于1980年11月掠过土星，并在11月12日最接近土星。太空船探测到土星环的复杂结构，并且对土卫6上的大气层进行了观测。由于发现了土卫6拥有浓密的大气层，喷气推进实验室的控制人员最终决定了让“旅行者1”号驶近一点土卫6进行研究，并随之终止了它继续探访其余2颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予“旅行者2”号。这次靠近土卫6的决定使太空船受到了额外的引力影响，最终使太空船离开了黄道，终止了它的探索行星任务。
值得一提的是，“旅行者1”号上携带了一张铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，以及4种中国的方言（普通话、厦门话、广东语、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。此外，该唱片还包括了以下内容：
联合国第四任秘书长库尔特·瓦尔德海姆
时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。
时任美国总统卡特的问候，其内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”
时任美国总统卡特
除此之外，还包括一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国京剧和古曲《高山流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。另外，还有115幅影像，太阳系各行星的、人类生殖器官图像及说明等。
1977年8月20日，美国国家航空航天局发射了一艘无人宇宙飞船“旅行者2”号。它与其姊妹船“旅行者1”号基本上设计相同。两者所不同的就是“旅行者2”号循一个较慢的飞行轨迹，使它能够保持在黄道（即太阳系众行星的轨道水平面）之中，借此在1981年的时候通过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因如此，它并没有像它的姊妹“旅行者1”号一样能够如此靠近土卫六。但它因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的宇宙飞船，抓住了这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗行星的机会。
“旅行者2”号宇宙飞船
事实上，“旅行者2”号被认为是从地球发射的太空船中最多产的一艘宇宙飞船。科学家们之所以如此下评价，主要是因为在美国国家航空航天局对其后的“伽利略”号和“卡西尼—惠更斯”号等的计划上收紧花费之下，它仍能以强大的摄影机及大量的科学仪器造访四颗行星及其卫星。
资料显示，1979年7月9日，“旅行者2”号最接近木星，在距离木星云顶570000千米处掠过。这次拜访意外地多发现了几个环绕木星的环，并拍摄了一些木卫1的照片，显示其火山活动。
我们知道，木星是太阳系里最大的行星，主要由氢及氦及少量的甲烷、氨、水蒸气和其他合成物组成，而中央则是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核。木星上颜色多姿多彩的云层，显示了木星大气层里变幻莫测的天气。木星的公转周期是118年，而自转周期则是9小时55分钟。
虽然天文学家透过望远镜研究了这个行星好几个世纪，但“旅行者2”号的发现仍然为科学家们带来惊讶。例如木星大气层上著名的大红斑风暴被发现是一个以逆时针方向转动的复杂风暴系统，与此同时，也发现了一些细小的风暴和旋涡。
而另一样令科学家们感到震惊的是在木卫1上发现了活火山。这是因为科学家们首次在太阳系的其他星体里发现了仍然活跃的火山活动。此次，“旅行者2”号总共观测了木卫1上9座火山的爆发，也证实了在2艘旅行者太空船的造访期发生的其他火山爆发。相关资料显示，火山爆发造成的烟雾被喷射至距离木卫1表面300千米（190英里）以上的高空。而从火山爆发喷射出的物质速度则更高达1千米/秒。科学家们分析认为，木卫1上的火山爆发能量可能来自其与木星、木卫2和木卫3之间的潮汐力。由于这3颗卫星被锁定于拉普拉斯共鸣轨道上，即木卫1自转两次、木卫2就会自转一次；而当木卫2自转两次，木卫3又会自转一次。事实上，虽然木卫1总是以一面对着木星，但木卫2和木卫3却让其产生了轻微的摇摆。这种摇摆力量作用大得使木卫1弯曲达100米（330英尺），而相对地球而言，却只有1米（3英尺）而已。事实表明，木卫1上的火山活动也影响了整个木星系统，它的影响力遍及木星的磁圈。硫酸、氧及钠显然随木卫1上的火山喷出，卫星的表面也受到高能量的粒子影响而被喷溅。这些喷溅甚至到达了木卫1的磁圈边界，离开其表面数百万英里之远。
而至于木卫2方面，从“旅行者1”号的低解象度照片中便可以看到其表面出现了纵横交错的纹理。起初，科学家们相信那些纹理是源自地壳移动或地壳构造活动而成的裂纹。但其后从“旅行者2”号提供的高解像度照片却让科学家们感到懊恼，因为那些特征却又欠缺了地形学上的轮廓。某位科学家曾形容说：“那些特征就像是一枝粗头墨水笔画上去一样。”那么，究竟是什么原因造成如此的纹路呢？科学家们认为有可能是因为木卫2也同样受到了潮汐力影响，使其内部出现了如木卫1 10%或以下的摩擦力及热力。一般认为木卫2有一薄的冰造的地壳（少于30千米或18英里），下藏一个深约50千米（30英里）的海洋。
我们或许知道，木卫3是太阳系里最大的天然卫星，其直径达5276千米（3280英里）。而“旅行者2”号的这趟旅程同时也证实了木卫3上有2种明显的地形：多坑及多深沟。科学家们认为木卫3的冰地壳正受到地壳构造活动等的张力影响。
相对而言，木卫4地壳上残留的古老陨石坑则显示了很多被陨石撞击过的痕迹。科学家们根据资料分析指出，木卫4上最大的陨石坑显然因地壳上的冰层移动而随时间被填去，因为在布满撞击痕迹的盆地上几乎没有任何显而易见的地形特征残留。
此外，“旅行者2”号还发现木星拥有一个暗淡而粉状的环。据科学家计算，环的外边距离木星中心129000千米（80000英里），而内里的边界则距离木星中心30000千米（18000英里）。同时，这趟旅程也发现了木卫15和木卫16两颗细小的卫星，它们刚好在木星环的外围运行。而第三颗新发现卫星木卫14则夹在木卫5和木卫1中间的轨道运行。
研究发现，木星的环和其卫星都出现在其密集而布满电子和离子辐射带的磁场之中。这些粒子和磁场组成了木星的磁圈，向太阳方向延伸3~7百万千米，并延伸到至少到达土星的轨道，即75亿千米（46亿英里）之外。由于磁圈会跟随木星转动，所以磁圈在扫过木卫1的同时，会在每秒剥去1吨的物质。这些物质会形成一个在紫外光下才看见的环形离子云，这团离子云会向外移动，使木星的磁圈比正常的大出2倍。而一些精力旺盛的硫酸和氧离子会堕进了这个磁场继而进入了木星的大气层之中，便形成了极光。
1981年8月25日，“旅行者2”号最接近土星。当太空船处于土星后方时（相对地球而言），它用雷达对土星的大气层上部进行了探测，并度量了气温及密度等。“旅行者2”号发现高层位置（气压相当于700帕时）的气温为70开（-203℃），而在低层位置（气压相当于12000帕）则度量出143开（-130℃）。
在掠过土星后，船上的拍摄平台被卡住了，导致前往天王星和海王星的任务产生变量。所幸地面的工作人员最终把问题解决。最终，太空船仍是接到继续前进的指令，前往天王星。
资料显示，“旅行者2”号在1986年1月24日最接近天王星，并旋即发现了10个之前未知的天然卫星。除此之外，太空船也探测了天王星原始而独特的大气层，并观察了它的行星环系统。
我们知道，天王星是太阳系第三大行星，它在距离太阳约28亿千米处围绕太阳公转。其公转周期是84年，而自转周期则是17小时14分钟。有趣的是，天王星的自转有点独特，这主要在于它实际上是倾倒在其轨道滚动，一般认为这个不寻常的位置是由于在太阳系的形成早期曾与一颗行星大小的星体碰撞过的缘故。鉴于它的奇怪定位，便导致它的两极会分别接受长达42年的白昼或晚上，所以科学家们都不知道会在天王星上发现些什么。
除此之外，天王星的辐射带还被发现如土星的一样密集。辐射带里辐射的密集程度，会令光线把任何困在卫星或环里冰面上的甲烷迅速地（在100000年以内）变暗。如此一来便解释了为什么天王星的卫星及环大部分都以灰色为主。
“旅行者2”号还在日光直射的一极检测到了一些高层次的雾，并发现这些雾帮助散播大量的紫外光，科学家把这个现象称为“日辉”，其平均温度是60开（-350°F）。令人惊讶的是，即使是被照射的一极和黑暗的一极，在整颗行星上的云顶气温几乎一致。
1989年8月25日，“旅行者2”号接近海王星。由于这是“旅行者2”号最后一颗能够造访的行星，所以科学家们便决定将它的航道调校至靠近一点海卫1，从而不再理会飞行轨迹，就像“旅行者1”号完成造访土星后不理飞行轨迹靠近一点土卫6进行研究一样。
此次，“旅行者2”号意外发现了海王星的大暗斑，但是后来哈勃空间望远镜在1994年再次观测时暗斑却消失了。最初被认为是一片大的云，但后来却被认为是云层上一个空洞。
“旅行者2”号造访海王星后，冥王星是当时唯一一个仍然未被任何从地球飞去的太空船造访过的行星。但后来在国际天文学会重新定义行星后，冥王星被降级为一颗矮行星。因此，“旅行者2”号在1989年的掠过，使太阳系中所有行星都至少被人造太空船探访过一次。
此外，“旅行者2”号还飞向海卫1进行了考察，发现海卫1确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星，也是太阳系中最冷的天体，但要比科学家们原来想象中的更亮、更冷和更小，表面温度为-240℃，部分地区被水冰和雪覆盖，时常下雪。上面有3座冰火山，曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒，喷射高度有时达32千米。科学家们分析后指出，海卫1上很可能存在液氮海洋和冰湖、断层、高山、峡谷和冰川。这就表明海卫1上可能发生过类似的地震。海卫1上有一层由氮气组成的稀薄大气层，它的极冠由冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
在2006年9月5日，“旅行者2”号正处于距离太阳805个天文单位（大约相等于12太米）左右，深入于黄道离散天体之中，并正以每年33个天文单位的速度前进。这个距离是太阳与冥王星之间距离的2倍，并比塞德娜的近日点较远，但仍未超越厄里斯的轨道最远处。
科学家们最后指出，“旅行者2”号将会继续传送信号直至2020年为止。
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