1989年5月5日，美国亚特兰蒂斯号航天飞机从肯尼迪航天中心，将一个以16世纪葡萄牙航海家麦哲伦命名的探测器带上太空，当航天飞机飞越太平洋上空时，“麦哲伦”号从航天飞机货舱内施放出来，约1小时后，推力达近4万公斤的两级“惯性顶级”火箭将其送上前往金星的轨道。“麦哲伦”号是美国11年来发射的第一个从事星际考察的探测器，也是从航天飞机上发射的第一个担负这种任务的探测器。

“麦哲伦”号探测器是一个重约5559公斤，采用三轴稳定的航天器。其运行中姿控制所用的电能与动能均由一对太阳能电池帆板和3个陀螺回转的动量轮来提供。从外形上看，探测器的顶部是推进系统，主要是球形固体火箭。中间是多面棱柱体的仪器舱，其表面装有温度控制窗以及扫描器、平衡航等，两个短形的太阳电池能帆板如同两把扇子插在探测器的“腰间”；探测器的底都是大型抛物面形的高低频增益无线。探测器上的电力由二个太阳电池能帆板和二个镍一幅电池组提供，二个太阳能电池帆板田面积总计约12.6平方米，它始终朝向太阳，在航天器对金星探测时，可提供1029瓦的电能。推进系统采用星-48型固体火箭发动机，它可为探测器进入统金星轨道提供动力。星-48型发动机总重约1820公斤，推进剂重约1718公斤，壳体重102公斤，装药比为0.94。为适应不同推力的需要，发动机可以调整装药量及其性能，装药量可以增加15％，推力可达约7000公斤。发动机采用金属外壳，三向编织碳-碳纤维喷管，真空比冲约为292秒。另外，该发动机具有“一机多用”的特性，当它作为航天飞机的“辅助推进舱”时，可将1052公斤重的卫星从倾角28.5度，高度为296公里的初始圆形轨道送入倾角27度、高度为296×35786公里的椭圆形转移轨道，如增加发动机装药，还可把卫星的重量增加到1247公斤。

“麦哲伦”号探测器上采用了先进的合成孔径雷达，主要作用是成像，但也进行辐射测量等，其特点是精度高，可以360米以上的分辨率测绘金星，这样高的精度是以往探测金星的航天器所没有的。其扫描宽度25公里，高频增益无线直径为3.7米，该天线的作用是或供合成孔径雷达使用；或用于向地球发送数据。雷达系统重163公斤（无线除外）。该雷达系统由休斯飞机公司制造。此外，探测器上还装有一台测高仪，也使用高分辨率测量金星。此外，探测器上还携带有备用系统，万一出了差错，其备用的合成孔径雷达，低频增益天线以及计算机软件将重新调整并核查探测器系统，为了保证探测器安全可靠，其上还安装了两种星载错误保护系统装置，一种用于针对姿态控制，一种用于针对除姿控外的各种错误。姿控监测系统进行的全系统“健康”检查能查出造成反常现象的原因，并能确定补救方法。其它故障则由“麦哲伦”号指令与数据系统中的计算机软件作个别处理。

“麦哲伦”号探测器上的先进的电视摄像雷达系统，透过厚实的云层测绘出金星上一个足球场大小的物体图象。它经过462天的太空飞行，于1990年8月10日，飞临离地球2.54亿千米的地方对金星考察，每隔40分钟向地球传回测得的数据和拍摄的照片。首次获得第一张完整的金星地图，对研究认识金星上的地质地貌提供了形象的资料。麦哲号探测器的飞行将进一步揭开金星的面纱。

这次“麦哲伦”号探测器主要考察任务是：更多地了解金星的地质情况，如表面构造、电特性等，并加以分析，研究火山和地壳构造以及形成金星表面特性的原因，更多地了解金星的物理学特性，主要是其密度分布和金星内部的力学特性，进一步了解金星表面物理学方面的知识。“麦哲伦”号探测器此次科学考察要进行几项实验项目：
1．使用高分辨率的雷达，在243天（金星自转一周）的飞行中，对90％的金星表面连续成像；
2．测量金星表面高度的外形，绘制金星全球地形图，其分辨率相当于合成孔径雷达距离鉴别力；
3．确定金星重力场的特性。