Utilizou uma técnica de auxílio à navegação que utiliza a atração gravítica dos planetas aos quais se aproxima. Esta técnica permite às sondas receberem uma aceleração e uma alteração de direção por forma a serem colocadas numa nova direção que as leve a um novo destino. Desta forma, as sondas podem ser construídas de forma mais leve (não necessitam de tanto combustível para aceleração e mudanças de direção) mas implica uma grande precisão nas aproximações aos planetas a visitar.

A sonda aproximou-se de Júpiter em 9 de julho de 1979 a uma distância de 570.000 quilômetros. Ela descobriu alguns anéis ao redor de Júpiter, assim como a atividade vulcânica na lua Io. Dois novos satélites de pequeno porte, Adrastea e Metis. foram encontrados orbitando. Um terceiro satélite novo, Tebe, foi descoberto entre as órbitas de Amalteia e Io. A sonda em seguida visitou Saturno em 25 de janeiro de 1981 a uma distância de 101.000 quilômetros da superfície do planeta. Em seguida, ela visitou Urano em 24 de janeiro de 1986.