در 5 دسامبر 1973، فضاپیمای آمریکایی پایونیر 10 در فاصله 130354 کیلومتری مشتری پرواز کرد.

پروژه پایونیر که شامل دو ماموریت مهم پایونیر 10 و پایونیر 11 بود، برای کشف سیارات طراحی شد. این دو کاوشگر مأموریت کاوش سیارات بیرونی منظومه شمسی مانند مشتری و زحل را داشتند.

در طول پرواز، فضاپیما اولین تصاویر نزدیک از سیاره را به دست آورد. او کمربندهای تابشی شدید مشتری را ترسیم کرد، میدان های مغناطیسی سیاره را مشخص کرد و کشف کرد که مشتری اساساً یک سیاره گازی است.

پایونیر 10 پس از عبور از مشتری، نواحی بیرونی منظومه شمسی را کاوش کرد. او همچنین ذرات پر انرژی که از خورشید (باد خورشیدی) و پرتوهای کیهانی وارد بخش ما از کهکشان راه شیری می‌شوند را مطالعه کرد. در طول این ماموریت، از ابزارهای موجود در کشتی برای مطالعه کمربند سیارکی، محیط مشتری، باد خورشیدی، پرتوهای کیهانی و در نهایت مناطق دوردست منظومه شمسی و هلیوسفر استفاده شد.

این فضاپیما به انجام تحقیقات علمی ارزشمند در نواحی بیرونی منظومه شمسی ادامه داد تا اینکه ماموریت علمی آن در 31 مارس 1997 به پایان رسید.

ارتباطات رادیویی با فضاپیما در 23 ژانویه 2003 به دلیل از دست دادن نیروی الکتریکی فرستنده رادیویی آن با کاوشگر در فاصله 12 میلیارد کیلومتری زمین از بین رفت.