Chcete-li studovat Jupiter dále, NASA v roce 1989 vypustil sondou Galileo na cestě k obrovi planeta. Galileo, která se skládala z orbiter a atmosférickém sondy, přišel k Jupiteru v prosinci 1995. Sonda, propuštěn z orbiteru o několik měsíců dříve, vrhl se do atmosféry Jupitera, přežívající zrychlení, tlak a topení na 57 minut, dokud se roztaví a poté vypařil. Během sestupu sonda nenalezla žádné důkazy o vodě mraky, které vědci očekávali, že najdou. Koncentrace vodní páry v atmosféře byly také nižší, než se očekávalo. Jedním z možných vysvětlení těchto zjištění je, že sonda se dostal do neobvykle suché, bez mráčku kousku Jupiterovy atmosféry. Sonda také hlásil, že rychlost větru zvyšuje při nižších nadmořských výškách. To ukazuje, že, na rozdíl od Země, kde větry jsou rychlejší v horních vrstvách atmosféry, protože jsou poháněna tepla ze slunce, Jupiterovy větry jsou poháněny teplem z nitra planety.
Po mise sonda byla dokončena, Hlavní část kosmické lodi se vznesl do oběžné dráze kolem Jupitera začít průzkum planety a jeho měsíců. Informace z Galilea se stále shromažďují v polovině roku 1997 a byla by předmětem studia na mnoho let. Ale kosmická loď už dělal několik významných objevů o satelity Jupitera. Blízký přístup k Ganymede odhalila důkazy, že na rozdíl od jiných měsíců, s nimiž se sondami, že disponuje magnetické pole. A průzkum Io, s pečlivým měřením jak Měsíce gravitace vychýlí cestu kosmické lodi, umožnil vědcům odvodit, že tento sopečný měsíc má zřetelný, kovový vnitřní jádro.
Galileo také ukázal, že roztříštěná plášť z ledu obálkování Europa je rozdělen do neuvěřitelně komplexní síť trhlin. Trhliny křížem krážem se navzájem v mnoha úhlů, s mnoha trhlinami zahlazována čerstvými toky ledu. Nejnovější trhliny mohou být místa, kde voda v kapalném stavu se nachází jen n
