在太空服役七年间经历无数次故障，饱受摧残的伽利略号探测器终于在1995年12月抵达木星，释放了大气探测器，并继续在木星16颗卫星之间执行一系列古怪、弯曲的轨道。尽管一个不听话的磁带录音机导致数据流时断时续，但传回的信息都十分宝贵：大量关于木星大气以及伽利略·伽利莱于1610年发现的卫星——木卫一、木卫二、木卫三和木卫四的信息。
伽利略号的自杀式探测器在坠入木星大气层80至90英里后融化，轨道器则跟踪其下降的速度和角度。这些测量结果显示，探测器一路下降都受到了时速400英里的狂风的吹拂——远比之前预想的要快。（一名NASA科学家通过半个地球外的地面望远镜测量探测器微弱的25瓦信号，独立证实了这一结果。）如此深层且快速的风不可能像地球上的风一样由太阳加热驱动；正如一些研究人员已经猜测的那样，它们必须由木星自身的内部热量驱动。
根据自杀式探测器的报告，木星不仅炎热，而且出奇地干燥。探测器发现木星大气中的水含量远远低于人们认为该行星至少部分是由富含水的彗星形成的。要么是研究人员不理解木星的起源，要么是天气——特别是对流过程，即热量通过大气向上传递并在此过程中将水分布到行星上。加州理工学院的行星科学家安德鲁·因格索尔说：“我们非常渴望在另一个行星上看到对流发生，因为我们认为会获得新的见解。我们获得了如此多的见解，简直令人震惊。”
在过去一年中的三次飞掠中，伽利略号成功拍摄到了一些影像，显示出高达20英里、从木星云层上方升起的巨大雷暴。因格索尔认为，自杀式探测器可能被卷入了一种类似风暴的镜像之中——一种巨大的干燥下沉气流，类似于地球沙漠上发生的现象。换句话说，探测器可能发现的是木星赤道附近一个局部、与天气相关的干燥区域，而不是整个行星普遍缺水。来自另外两次飞掠以及1997年计划进行的七次额外飞掠的数据应该能够表明因格索尔的说法是否正确。
与此同时，轨道器正在对伽利略卫星进行最好的观测。自从旅行者号飞船在1979年首次看到木卫一上众多火山中的一些以来，这个动荡的小行星就一直很活跃；喷发使其笼罩在火山灰霾中，伽利略号甚至捕捉到赤道附近的一座火山喷出高达60英里的气体羽流。或许更令人惊讶的是，木卫三上也发现了内部活动的证据。木卫一距离木星足够近，其内部可以被巨行星的潮汐力加热；而木卫三则不能。然而，伽利略号在6月份确定木卫三拥有自己的磁场，这表明其内部有一些炽热且带电的流体在流动。一种理论认为，木卫三曾经更靠近木星，当时被潮汐力加热，至今仍未完全冷却。
然后是欧罗巴，它是木卫一外侧的下一颗卫星，对一些研究人员来说，它已成为最有趣的卫星——因为其冰冷的岩石外壳可能隐藏着一个液态水的海洋。至少从伽利略号的影像来看是这样：地表裂缝和陨石坑的模式强烈暗示着一个周期性融化和重塑的岩石外壳。根据一种理论，横跨地表约600英里的深浅相间的颜色带，甚至可能是由水与岩石混合而成的喷泉产生的。如果真的存在海洋，它可能产生一个小的磁场，伽利略号或许还能探测到。已经有一些富有想象力的人提出，这样的海洋可能孕育着微生物生命。
总而言之，尽管存在技术故障，这是一个卓有成效的任务，而且远未结束。伽利略号在1997年的行程已排满，将访问欧罗巴和第四颗伽利略卫星——卡利斯托。如果能找到资金继续该项目，科学家们正在考虑专门研究欧罗巴，然后在1999年将轨道器缓缓送入木卫一周围的辐射带，对这颗火山卫星进行最后一次观测。在那之后，伽利略号的灵敏设备将被烧毁，这艘顽强的小型航天器也将最终沉默。
