ガリレオは、打ち上げから約6年をかけて木星に到達し、その後7年以上も観察を続けました。ガリレオは高解像度のカメラや分光計、磁力計など多様な観測機器を搭載していました。これにより、木星の環の構造や起源、イオの火山活動、エウロパの地下にある液体の海の存在、ガニメデの独自の磁場、木星の大赤斑の構造など、多くの新しい発見がありました。
2003年、ガリレオはミッションを終え、木星の大気に突入しました。この衝突は、地球から持ち込まれた微生物が木星の衛星エウロパに影響を与えないようにするためです。
ガリレオ探査機の観測結果は、木星とその衛星に関する理解を深める大きな貢献を果たし、将来の惑星探査ミッションにも大きな影響を与えました。