갈릴레오는 STS-34 아틀란티스의 IUS에서 발사되었습니다. 갈릴레오호는 목성 탐사선이며 1989년 10월 18일 우주왕복선인 아틀란티스호에서 발사되었다고 합니다. 발사 후 곧바로 위기를 겪게 되었는데 이는 발사 후에 메인 안테나가 고장이 났기 때문이라고 합니다. 자세히 말씀드리자면 메인 안테나가 접이식이었습니다. 하지만 이 안테나가 절반 이상이 펴지지 않아 사용이 불가하게 되었던 사건입니다. 궤도상으로 이미 올린 후였기 때문에 수리도 불가능한 상황이었습니다. 따라서 어쩔 수 없이 보조 안테나를 사용할 수밖에 없었습니다. 하지만 처음부터 보조의 역할로 제작되었기 때문에 원하는 질의 자료 전송이 불가능했습니다. 이에 따라 만들어진 기술이 바로 NASA의 파일 전송 압축 기술이라고 합니다.
1995년 12월 7일에 목성 궤도에 갈릴레오호가 진입하는 것에 성공하여 목성의 대기 속으로 탐사선을 발사했습니다. 다음으로 2003년 9월 갈릴레오호는 목성과의 충돌을 통해 임무를 마쳤습니다. 당시 목성의 위성들에 생명체가 존재할 수도 있다는 가능성이 있었으며 이러한 위성들이 충돌하며 방사능이 방출되거나 지구로부터 세균에 오염되는 것을 방지하기 위함이었습니다. 이 당시 탐사를 지속해야 한다는 주장도 존재했습니다. 하지만 충돌하게 된다면 플루토늄 전지로 인해 오염될 가능성이 있었기에 묵살되게 됩니다.
갈릴레오 탐사선에는 프로브가 탑재되어 있습니다. 이 프로브를 활용해 목성의 내부의 생김새를 알아보기 위해 갈릴레호는 목성 대기권 속으로 프로브를 분리해 투하하게 됩니다. 240,000km라는 시속으로 대기권에 돌입하며 낙하산을 펼쳐 탐험을 시작하게 됩니다. 이후 상층대기권에서 지구와 동일한 종류의 권운과 메탄, 암모니아, 염화암모늄으로 만들어진 얼음 구름, 그리고 공기 중에 존재하는 많은 양의 수분을 발견하게 됩니다. 이 당시 추측으로는 계속해서 내려가게 된다면 액체수소층까지 도달하리라 생각했습니다. 하지만 내려가는 과정에서 강력해지는 압력과 밀도 때문에 파괴되어 통신이 두절되어 끝나게 됩니다.
원래는 액체 수소 로켓인 'Centaur-G'를 탑재하여 STS-61-6 아틀란티스에서 발사할 예정이었습니다. 하지만 STS-51-L 챌린저 참사로 인해 NASA는 셔틀 프로그램을 전면적으로 재검토하게 됩니다. 이에 따라 승무원이 탈출하기 위해서는 Centaur-G가 과도하게 위험하다고 판단하여 IUS로 대신하게 됩니다. 하지만 IUS는 힘이 상대적으로 빨리 빠졌기에 스윙바이를 무조건적으로 거쳐야 한다는 단점이 있었습니다.
갈릴레오호는 목성의 위성인 유로파에 바다가 존재할 수도 있다는 가능성을 발견합니다. 또한 소행성을 플라이바이 하는 업적이 있습니다.