旅行者号探测器本身重816千克，携带有105千克科学探测仪器。它的主体是扁平的十面棱柱体，顶端装有一直径为3.7米的抛物面天线，左右两侧各伸出一根悬臂， 较长的一根是磁强计支柱，短的一根是科学仪器支架。探测仪器有10种，主要是行星及其卫星的摄像设备和各种空间环境探测设备。旅行者号的土星探测之行，初步揭示了土星家族的面貌。

1989年8月24日，经过12年长途跋涉的旅行者2号探测器如期到达了旅途的最后一站-海王星，对海王星进行了详细的科学考察，给天文学家发回了大量清晰的照片和数据，使我们对海王星的了解再也不像雾里看花那样朦朦胧胧了。

旅行者2号飞近海王星拍摄的照片向人们显示，海王星是一个狂风呼啸、乱云飞渡、富有生气的世界。大气中有许多湍急紊乱的气旋在翻滚。在海王星的南半球有一个醒目的大黑斑，其形状、相对位置和行星的大小比例竟与木星大红斑类似。天文学家认为它也是一个大气旋，是令人惊心动魄的风暴区。

旅行者2号考察海王星之前，一般认为海王星只有两颗卫星，那就是海卫一和海卫二。飞近探测后又发现了6颗卫星，从而使海王星的卫星总数达到8颗。新发现的卫星暂命名为1989N1～1989N6。1989N6距海王星最近，其它依次是1989N5、1989N3、1989N4、1989N2、1989N1、海卫一和海卫二。

旅行者1号于1979年三月五日距离木星表面275000多公里的空间掠过，一共拍摄了木星和五个卫星的几千张彩色照片，并且进行了一系列的科学探测，照片和数据都送回地球。发现木星周围有一个环圈，环宽大约几千公里，厚大约30公里，距离木星中心大约128000公里。这样在太阳系中不仅土星有光环，天王星和木星也有，看来大行星都有环。旅行者1号还发现发现木星有极光、闪电，木卫一有火山爆发，规模比地球上的都大，这说明大的卫星并不是死寂的，还在不断地活动和变化着，并发现木卫十五。1980年十一月十三日飞过土星，并对土卫六进行探测

旅行者2号于1977年八月二十日发射；1979年七月八日从距离木卫四大约132070公里处通过；1981年八月二十七日飞过土星，1986年一月三十日飞过天王星； 旅行者2号是由几百万个类似独立的结构组装起来的，所以如果某部分的机件失灵，其他部分马上就可以取而代之。该飞行器重825公斤，体积相当于一间大的起居室。由于它的任务是飞到离太阳很远的地方，所以它不能像其他的飞行器那样利用太阳光作为能源，而是靠一颗钚的放射性衰变作为推进动力的，其能量相当于一个小型的核动力发电厂。三部综合电脑和一些必要的设备，如温度调节系统等，安装在飞行器的中央。它要接受地球上的指挥，并且用无线电迅速地把所发现的情况传到地球上来。它的天线特别大，直径达3.7米。大部分科学仪器安装在扫描台上，每当越过木星或木星的卫星时，可以做追踪检查。飞行器上的科学器材很多，包括紫外线和红外线分光仪。探测来自木星上带电粒子、磁场和射电发射的设备。但是最重要的还是那两部电视摄影机，把在太阳系外侧拍下来的成千上万张照片，传送回来供我们研究。

旅行者2号发射升空后，呈椭圆飞行，越过火星的轨道，穿过小行星带抵达木星系统，直接进入木星的大约14颗卫星当中。通过木星的范围之后，旅行者2号就很接近土星了，再由土星重力的挤压，直接奔向天王星。通过天王星后再继续往外飞行，横过海王星，走出太阳系，从此一架在星系间飞行的宇宙飞行器，就要在浩瀚无垠的星河中游历了。

木星的外面被一层不可见的，但是极端危险的高能量的带电粒子团所包围，旅行者2号必须越过辐射带的外侧边缘，接近木星和木星的卫星先进行一番检查，然后向土星及其下侧飞去。这种带电粒子，有可能危害精密的器材或损坏电子设备。在此前旅行者1号发现木星还被固体的岩硝环所包围，只要有一小块石关碰上宇宙飞行器，飞行器就会引起很大的震动而失去了所有的资料。当旅行者2号刚进入轨道后，地面控制室突然响起了警铃，发生了几个小的意外事故，引起了地面上的操作人员一阵小小的骚动。但在地面上的人和太空中的机器人的共同努力之下，终于闯过了这一关。

旅行者可在被操控状态下继续工作15年以上，在此期间在空间中穿梭直至飞出太阳系。普遍认为，在放射性同位素热电产生机失效前，旅行者们能工作至2015年。它们的飞行路线是冥王星外无行星的证据。它们下一步的科学发现在于找到太阳大气边缘的确切位置。太阳大气边缘的低频率放射现象能用来帮助旅行者确定它的位置。它们的紫外线分光计可给太阳大气边界制图，并研究接受到的星际风。宇宙射线探测器监测到了来自太阳大气外发来的宇宙射线的能量光谱。

旅行者抢拍宇宙奇观
要拍到多星联访的“全家福”是179年才有一次的机会。美国科学家精心设计了航行路线和发射时间，利用“引力跳板”技术使行星际探测器旅行者1号赶上1976至1980年间的大好时机，成功地、持续地探访了木星、土星、天王星和海王星，同时又使旅行者1号在飞过太阳很久以后又掉头回来飞向太阳，为人类记录下了179年才出现一次的天文奇观。

探测器让自己巧妙地利用各行星的强大引力飞行，不会被各行星“虏获”，又可以得到加速力更快地航行，用最便利的时间走最短的路程，于1990年6月6日飞到距太阳约59亿千米的“黄道平面”上空，抓住太阳系各行星间出现近似直线的罕见排列机会，把海王星、天王星、土星、金星、地球和土星都拍摄下来，后来科学家将所拍的照片拼成了“六星联视”的太阳系图。

同一系列的另一个探测器旅行者2号也同样功勋卓著。它于1977年出发最先到达天王星，为此，它走过了8年漫长的征途，航行了48亿千米。旅行者2号于1985年11月4日开始接近天王星，1986年1月24日它从距天王星最近点飞过，继续观测到2月25日。在1988年1月24日17时59分，它横穿距天王星赤道10.707万千米处，航行了6个小时，揭开了天王星神秘的面纱，通过照片使人类第一次近距离地观察到这颗远离地球30亿千米远的天体的“庐山真面目”。

接着旅行者2号又踏上了新的征途探测更远的45亿千米之外的海王星。它于1989年8月24日，美国西部时间20时56分飞临海王星北极的4827千米上空，以每小时6万多千米的速度掠过海王星，向地球发回了6000多张彩色照片。当原来人类用高倍率望远镜才能看到一个不大光点的海王星第一次呈现在清晰的大屏幕前时，科学家不禁瞠目结舌，惊叹不已。

目前，旅行者探测器都已飞出太阳系，旅行者1号已超越了先锋10号飞行器，是目前人造物体中距地球最远的。