a Vénusz tanulmányozásának legnagyobb előrelépéseit robot űrhajók használatával sikerült elérni. Az első űrszonda, amely egy másik bolygó közelébe jutott, és a visszatérési adatok az amerikai Mariner 2 volt, a Vénusz 1962-es repülése során. Azóta a Vénusz több mint 20 űrhajó küldetésének célpontja.
Az Egyesült Államok által végrehajtott sikeres korai Vénusz-missziókban részt vett a Mariner 2, A Mariner 5 (1967) és a Mariner 10 (1974). Minden űrhajó egyetlen közel flyby, amely egymás után javult tudományos adatok összhangban egyidejű fejlődés az űrhajó, valamint eszköz, technológia. Miután meglátogatta a Vénuszt, Mariner 10 folytatta a Mercury flybys sikeres sorozatát. 1978-ban az Egyesült Államok elindította a Pioneer Venus missziót, amely két kiegészítő űrhajót tartalmaz. Az Orbiter állt pályára a bolygó körül, míg a Multiprobe megjelent négy bejegyzés szonda—egy nagy szonda három kisebb—volt célzott, hogy széles körben külön pontot a Vénuszi légkör, hogy összegyűjti az adatokat a légkör felépítése, összetétele. A három kis szondát Északi szondának hívták, amely az északi szélesség 60° – án lépett be a légkörbe; az éjszakai szonda, amely belépett az éjszakai oldalra; és a nappali szonda, amely belépett a nappali oldalra, és valójában túlélte az ütközés után egy órát. Az Orbiter 17 tudományos műszert szállított, ezek többsége a bolygó légkörének, az ionoszférának és a napszél kölcsönhatásának tanulmányozására összpontosított. Radar magasságmérője biztosította a Vénusz felszíni topográfiájának első kiváló minőségű térképét. A Pioneer Venus Orbiter volt az egyik leghosszabb életű bolygó űrhajó, amely több mint 14 éve szolgált vissza adatokat.

NSSDC

NASA
a Vénusz az 1960-as, ’70-es és ’80-as években a Szovjetunió bolygókutatási programjának egyik fő célpontja volt, amely számos látványos sikert ért el. A sikertelen küldetések korai sorozata után 1967-ben a szovjet tudósok elindították a Venera 4-et, amely egy flyby űrhajót, valamint egy szondát tartalmaz, amely belépett a bolygó légkörébe. Kiemeli a későbbi küldetések szerepelnek az első sikeres puha leszállás egy másik bolygón (Venera 7 1970-ben), az első képek tért vissza a felület egy másik bolygó (Venera 9 10 landers 1975-ben), az első űrhajó elhelyezett körül keringő Venus (Venera 9 10 orbiters).

Tass / Sovfoto
a Venus globális megértésében nyújtott előrelépések tekintetében a legfontosabb szovjet missziók 1983-ban a 15.és 16. Az iker orbiterek az első radarrendszereket egy másik bolygóra szállították, amelyek képesek voltak kiváló minőségű képeket készíteni a felületről. Elkészítették a Vénusz északi negyedének térképét, amelynek felbontása 1-2 km (0,6–1,2 mérföld), és számos olyan geológiai tulajdonságot fedeztek fel, amelyek ma már ismertek a bolygón, vagy először figyeltek meg részletesen a Venera 15 és 16 adatokban. A következő év végén a Szovjetunió még két űrhajót indított a Vénuszra, a Vegas 1-re és a 2-re. Ezek a Venera-stílusú landereket szállították, majd két léggömböt dobtak le a Venusiai légkörben, amelyek mindegyike körülbelül két napig fennmaradt, és adatokat továbbítottak a középső felhőréteg lebegőmagasságáról. Maguk a Vega űrhajó folytatta a Vénuszt, hogy 1986-ban sikeres flybys-t végezzen Halley Üstököséről.
1990-ben, a Jupiter felé vezető úton az amerikai Galileo űrhajó a Vénuszon repült. Figyelemre méltóbb megfigyelései közé tartoznak a közeli infravörös hullámhosszúságú képek, amelyek mélyen a légkörbe néztek, és megmutatták a fő felhőfedélzet rendkívül változó átlátszóságát.

NASA/JPL
a Vénuszra, az amerikai Magellán űrhajóra irányuló eddigi legambiciózusabb küldetést 1989-ben indították el, és a következő évben pályára lépett a bolygó körül, ahol 1994 végéig végzett megfigyeléseket. Magellan hordozta a radar rendszert, amely képes 100 méternél (330 láb) jobb felbontású képeket készíteni. Mivel a pálya majdnem poláris volt, az űrhajó lényegében a bolygó összes szélességét megtekintette. Minden pályán a radarrendszer körülbelül 20 km (12 mérföld) széles és jellemzően több mint 16 000 km (közel 10 000 mérföld) hosszú képsávot kapott, amely majdnem pólusról pólusra terjed ki. A képcsíkokat mozaikokba szerelték össze, végül a bolygó mintegy 98%-ának kiváló minőségű radarképeit állították elő. Magellan hordozta a radar magasságmérő rendszert is, amely megmérte a bolygó felszíni topográfiáját, valamint a felszíni anyagok bizonyos tulajdonságait. A misszió fő radarcéljainak befejezése után az űrhajó pályáját kissé módosították úgy, hogy ismételten áthaladjon a Venusi légkör felső peremén. Az így kapott húzás az űrhajón fokozatosan eltávolította az energiát a pályájáról, kezdetben elliptikus pályát alacsony, kör alakú pályára fordítva. Ezt az eljárást, az aerobraking néven ismert, azóta más bolygóközi missziókban használják, hogy nagy mennyiségű üzemanyagot takarítsanak meg azáltal, hogy csökkentik a hajtóművek használatát az orbitális átalakításhoz. Új körkörös pályájáról a Magellan űrhajó képes volt elkészíteni a Vénusz gravitációs mezőjének első részletes térképét.

NASA/JPL
Az Amerikai Cassini-Huygens űrhajó 1998-ban és 1999-ben kétszer repült a Vénuszon, az elsődleges célpontja, a Szaturnusz felé vezető úton. A Vénusz közelében lévő rövid átjárók során Cassini nem erősítette meg a bolygó légkörében a villámlás létezésének jeleit, amelyeket a korábbi űrhajók megfigyeltek. Ez néhány tudósnak azt sugallta, hogy a Vénusz villámlása ritka vagy különbözik a földön előforduló villámtól.
Az Európai Űrügynökség Venus Express-je, amelyet 2005-ben indítottak, a következő évben pályára lépett a Vénusz körül, az első európai űrhajó, amely meglátogatta a bolygót. A Venus Express egy kamerát, egy látható fény-és infravörös képalkotó spektrométert és más eszközöket szállított a Vénusz mágneses terének, plazmakörnyezetének, légkörének és felületének tanulmányozására több mint két Vénusz év tervezett küldetése céljából. Korai eredményei között szerepelt a bolygó déli pólusa feletti felhőszerkezetek első képeinek visszatérése. A misszió 2015 januárjában ért véget.
a japán Akatsuki missziót 2010 májusában indították el, és a tervek szerint még decemberben lép pályára a Vénusz. Az orbitális behelyezés azonban nem sikerült, így a szonda addig keringett a Nap körül, amíg 2015 decemberében újabb, sikeres kísérletet nem tett a Vénusz keringésére. Akatsuki volt Japán első sikeres küldetése egy másik bolygóra. Öt kamerát vitt magával, hármat infravörös, egyet ultraibolya, egyet pedig látható fényben, hogy tanulmányozza a Vénusz légkörének különböző mélységeit.
A NASA tanulmányozta a nagy magasságú Vénusz operatív koncepció (HAVOC) nevű küldetési koncepciót, amelynek célja a Vénusz hosszú távú felfedezésének programja. A küldetés legénységi léghajókat használna a Vénusz légkörének felfedezéséhez 50 km magasságban, ahol a nyomás és a hőmérséklet olyan, mint a Földé.
Steven W. Squyres