數百年來人類一直關注著木星，雖然對木星有了一些初步的了解，但許多疑點仍得不到解答：木星的雲為什麼是黃色的？木星大氣層的成分是什麼？木星雷電的成因是否與地球雷電的成因相同？作為行星的木星為什麼會從其內部發出能量？著名的木星大紅斑的本質是什麼？為什麼木衛1有那麼多活躍的火山爆發……
木星在太陽係的八大行星中體積和質量最大，它有著極其巨大的質量，是其他七大行星總和的2.5倍還多，是地球的318倍，而體積則是地球的1321倍。按照與太陽的距離由近到遠排，木星位列第五。同時，木星也是自轉最快的行星。所以，木星並不是正球形的，而是兩極稍扁，赤道略鼓的球體。木星是天空中第四亮的星星，僅次於太陽、月球和金星（在有的時候，木星會比火星稍暗，但有時卻要比金星還要亮）。
木星主要由氫和氦組成，中心溫度估計高達30500℃。
木星表麵有一個大紅斑，從東到西40000千米，從北到南13000千米，麵積大約453250000平方千米。對於它是什麼目前仍有爭論，很多人認為它是一個永不停息的旋風，它的範圍可以吞沒3個地球。
近幾十年來，人類已向木星發射了“先驅者10號”（1973年）、“先驅者11號”（1974年）、“旅行者1號”和“旅行者2號”（1979年）共4顆航天器。它們從木星周圍飛過，考察了木星和它的衛星，發回了許多寶貴的圖像和測量資料。但由於木星大氣層的掩蓋，有關它的許多問題仍是個謎。要想回答這些問題，必須進入木星大氣層內進行探測。為了對木星有更深入的了解，獲得更豐富的資料，美國國家航宇局（NASA）研製了更先進的“伽利略”探測器，它由軌道飛行器和木星大氣探測器兩大部分組成。“伽利略”軌道飛行器的主要任務有：接收並儲存木星大氣探測器測定的木星大氣的溫度、壓力、成分等物理量以及它們隨高度變化的情況，然後將信息發送回地球的測控中心；在今後兩年內，環繞木星11圈，對木星大量衛星及其周圍環境作近距離考察，在環繞木星運行的軌道飛行器上裝有多種先進設備，固體攝像機、紫外分光儀等遙感設備可以獲得木星及其衛星的詳細圖像，分析木星表麵物質的化學成分、大氣組成和來自木星表麵的輻射能；磁力計和塵埃計數器則可監測木星周圍環境，了解木星磁層和輻射帶的結構及木星周圍塵埃的分布情況。在木星大氣探測器上裝有許多觀測儀，以測量和研究木星大氣的化學成分、溫度、壓力、雲的高度、能量的傳遞、由雷引起的發光放電現象。
耗費13.5億美元的“伽利略號”探測器計劃開始於1977年，經過12年的開發研製，終於在1989年10月由“亞特蘭蒂斯號”航天飛機將“伽利略號”探測器送入太空。其在到達木星前對其他星球進行了大量的探測活動。包括對地球和月球的大量探測。按原計劃，該探測器將直接飛往木星，行程隻需兩年，後來因故改變了計劃。“伽利略號”探測器離開地球之後，首先向太陽飛去，1990年與金星相遇，被加速後沿更大的繞日軌道飛行，同年12月首次飛過地球，受地球重力影響，其飛行速度增加到14萬千米/小時以上。在這期間，“伽利略號”探測器拍攝了金星、地球、月球的圖像。在探測器隨後飛往木星的途中，於1991年10月和1993年8月分別從95號小行星“伽斯帕拉”和243號小行星“艾達”附近飛過，距離“伽斯帕拉”星1800千米，距離“艾達”星2400千米，首次取得小行星的特寫圖像，並發現小行星“艾達”也有自己的衛星。1994年7月，其直接觀測了“蘇梅克－列維”9號彗星撞擊木星的情況，並把它記錄了下來。1995年1月，“伽利略號”探測器發回了完整的“蘇梅克—列維”9號彗星的觀測圖像，其中包括W碎片衝擊的部分時序圖像，這一衝擊持續了26秒。地麵工作人員還收到了從光偏振輻射儀、紅外測試儀、紫外測試儀得到的R碎片衝擊數據，並對此進行了分析。