1977-ben születtek az első tervek. A Challenger űrrepülőgép 1986-ban vitte volna fel, tragédiája miatt azonban indítása csúszást szenvedett, végül az 1989. október 18-án pályára állított Atlantis űrsikló fedélzetéről kezdte meg hosszú utazását. A Galileo űrszonda elsőként repült el kisbolygó mellett, felfedezte egy aszteroida holdját, és a Jupiter térségében töltött évek alatt 14 000 felvételt készített a bolygóról és holdjairól.
A Galileo a szűkös anyagiak miatt nem indulhatott rögtön célja felé: hintamanővert kellett végrehajtania a Vénusznál. A belső bolygó melletti elhaladás közben is dolgozott: mért és felvételeket készített. Hosszú útja során elsőként haladt el kisbolygó mellett: előbb a Gasprát, majd az Idát közelítette meg. Az Ida mellett egy parányi „sziklát” kapott lencsevégre: felfedezte az első, kisbolygó körül keringő holdat. A „kishold” a Daktyl nevet kapta. De bonyolult útja során még Holdunk mellett is elhaladt, egy 2000 km átmérőjű medencét fedezve fel felszínén.
1991-ben végleg bebizonyosodott: újszerű, esernyő-szerűen nyitható parabolaantennája nem nyitható. Nem sokkal később gondok jelentkeztek az adatrögzítőjével is. A szakemberek egyre-másra tették fel a kérdést: vajon működik-e még a Jupiternél? Az űrszondára egy légköri leszállószondár is felszereltek, aminek a Jupiter felhőibe kellett alámerülnie. Ám a sorozatos hibák miatt sokan már azzal is megelégedtek volna, ha néhány hónappal a megérkezés után még mindig működik az űrszonda.
1994-ben a P/Shoemaker-Levy-9 (PSL-9) jelű üstökös felborzolta az emberek kedélyét. Amit az üstökös tett, olyan filmek születését eredményezte, mint az Armageddon, vagy a Deep Impact. A PSL-9 üstökös 1994 nyarán a Jupiter gravitációs terében legalább 21 darabra szakadt, hogy ezután egyenként óriási sebeket ejtve becsapódjon a Jupiterbe. A Galileo űrszonda megfigyelte az eseményeket, s minderről egy kis átviteli sebességű antennán keresztül ugyan, de tájékoztatta a Földet is. Az antenna átviteli sebességét eredetileg 10 bit/sec-re tervezték, később sikerült ezt feltornászni 100 bit/sec-re. Ha a nagy antenna kinyílt volna, az átvitel 134 ezer bit/sec lehetett volna. Így az elkészített felvételek csak hónapokkal később érkeztek meg, - de legalább megérkeztek.
S eljött 1995. A Galileo űrszonda egyre közelebb került a Jupiterhez. Kioldotta a légköri leszállószondát, s bolygó körüli pályára állt. A JPL (Jet Propulsion Laboratory – Sugárhajtómű Laboratórium) munkatársai tudták, hogy a légköri szonda sikeresen elmerült a légkörben, s a jeleit fogta a Galileo is. Ám, hogy mennyi ideig tartott a kapcsolat, s mik voltak a tulajdonképpeni eredmények, még nem derült ki. Az adatok letöltésére még hónapokat várni kellett. De a hónapok elteltével az adatok végül ismét hiánytalanul megérkeztek a tartalékantennán keresztül.
Az űrszonda ezután főképp a Jupitert, a Jupiter gyűrűjének kialakulását és utánpótlását, a Galilei-holdakat tanulmányozta. Kiderült, hogy a bolygó gyűrűjének utánpótlását főleg a belső holdak biztosítják. A holdakkal kapcsolatos egyik legnagyobb felfedezése a Ganymedes mágneses terével és az Europa óceánjával kapcsolatosak.
2000-ben látogató is érkezett: a Cassini űrszonda 2000 Szilveszterén a Galileoval együtt tanulmányozhatta a Jupitert és a holdakat. Amit a Galileo a kis átviteli sebesség miatt nem tudott elvégezni (a Voyager-program óta híressé vált légköri videofelvételek), azt most a Cassini pótolta.
A Galileonak eredetileg 1997-ig „kellett volna” működnie. 1993-ban még nem sokan gondolták, hogy addig egyáltalán „életben marad”. Végül jobban bírta a Jupiterből eredő sugárzást, mint azt bárki is gondolta volna. Utolsó megközelítése 2002. november 5-én történt: az Amalthea nevű hold mellett haladt el. A hold anyagával a gyűrűt táplálja: a belécsapódó meteorit sebességét a Jupiter olyan nagyra növeli, hogy önnön tömegének tízszeresét vájja ki a holdból. Egykor az Amalthea lehetett az Io, az Europa, a Ganymedes és a Callisto mellett az „ötödik Galilei-hold”. A Galileo rövid ideig még közvetített: az űrszonda pályahajlásából a kis hold tömegére lehetett következtetni…
… S ezután örökre elhallgatott. Csendesen. A rendkívül megviselt, de annál sikeresebb űrszonda követte kis leszállószondáját, s 2003. szeptember 21-én, 19:47 GMT-kor, utazásának 14. évében végleg alámerült a Jupiter légkörében. Az óriásbolygók kutatása szegényebb lett...