Uzay probları, Dünya üzerinde yapılamayacak ölçümler yapmak için aletleri uzaya taşır. Sıcaklık, spektrum, manyetik alanlar ve radyasyon ölçülen fenomen türlerinden sadece birkaçıdır. Uzay sondaları bir roketin üstüne biner ve ardından Dünya tabanlı operatörlerin talimatlarını ve gemideki önceden programlanmış talimatları temel alarak bir rota belirler ve ayarlar. Varışta, enstrümanlar ölçüm almaya ve onları Dünya'ya geri göndermeye başlar.
Uzay sondaları tipik olarak verileri iletmek için görev, iletişim ekipmanı ve bir rehberlik sistemine dayalı bir alet paketi taşır. Yerleşik güç, kısa görevler için pillerden veya yakıt pillerinden, iç gezegenleri araştırmak için güneş panellerinden veya dış gezegenlere seyahat etmek için küçük bir nükleer reaktörden gelir. Bir kez başlatıldığında, uzay sondaları varış noktalarına kendi momentumlarıyla giderler. Bazı durumlarda, yerçekimsel bir sapan, probu hedefine doğru çekmek için bir ay gibi başka bir vücudun çekici kuvvetini kullanarak probu hızlandırmaya yardımcı olabilir.
Varışta, uzay sondaları varış yerlerine uçabilir, seyahat ederken, yörüngeye girerken veya yüzeye inerken gözlem yapabilir. Bazen bir sonda bir sonda yörüngeye döner ve görevi sona erdiğinde gezegene çarparak tahrip oluncaya kadar veri iletir.
İnsansız oldukları için, uzay problarının bazı gerçek avantajları vardır. Venüs'ün sıcak yüzeyi veya Satürn'ün en büyük ayı olan Titan'daki metan gölleri gibi çok düşmanca ortamlardaki verileri ölçebilirler. Oksijen, su ve yiyecek gibi kritik yaşam desteği kaynakları olmadan çok uzun yolculuklar yapabilirler.
1950'lerde başlatılan erken uzay probları Dünya ve ayın çevresinde ölçümler aldı. 1960'ların başlarında, uzay sondaları, Dünya'ya gözlemcilere bu gezegenler hakkındaki ilk gerçek verilerini vererek Venüs ve Mars'ı keşfetti. 1970'lerde başlatılan büyük dış gezegenlere uzay probları bir dizi önemli keşifler yaptı. 1977'de başlatılan Voyager 1, önce Jüpiter ve Satürn'ü araştırdı ve sonra derin uzayları keşfetmeye yönlendirildi. Hala güneş sisteminin ötesine geçerken veri iletir. 1980'lerde, yeni uzay sondaları dış gezegenleri ve uzun çalışma çalışmaları için aylarını yörüngeye alarak analiz için diğer fiziksel verilerle birlikte binlerce resim geri gönderdi.
