مشروع فينوس الرائد

أُطلق المسبار المداري في 20 مايو 1978 على متن صاروخ أطلس سنتور . بلغت كتلة المسبار 517 كيلوغرامًا (1140 رطلًا) . ^{[ 3 ]} وُضع مسبار بايونير فينوس المداري في مدار بيضاوي حول كوكب الزهرة في 4 ديسمبر 1978. وحمل 17 تجربة (بكتلة إجمالية قدرها 45 كيلوغرامًا): ^{[ 3 ]}   

• مقياس استقطاب ضوئي للسحب لقياس التوزيع الرأسي للسحب
• جهاز رادار سطحي لتحديد التضاريس وخصائص السطح
• مقياس إشعاع بالأشعة تحت الحمراء لقياس انبعاثات الأشعة تحت الحمراء من غلاف كوكب الزهرة الجوي
• مطياف الأشعة فوق البنفسجية من نوع "إير جلو" لقياس الأشعة فوق البنفسجية المتناثرة والمنبعثة
• مطياف كتلة محايد لتحديد تركيب الغلاف الجوي العلوي
• جهاز تحليل بلازما الرياح الشمسية لقياس خصائص الرياح الشمسية
• مقياس مغناطيسي لتحديد خصائص المجال المغناطيسي في كوكب الزهرة
• كاشف للمجال الكهربائي لدراسة الرياح الشمسية وتفاعلاتها
• مسبار لقياس درجة حرارة الإلكترونات لدراسة الخصائص الحرارية للغلاف الأيوني
• مطياف كتلة أيوني لتوصيف تجمعات الأيونات في الغلاف الأيوني
• محلل جهد كبح الجسيمات المشحونة لدراسة جسيمات الغلاف الأيوني
• تجربتان في علم الراديو لتحديد مجال جاذبية كوكب الزهرة
• تجربة الاحتجاب الراديوي لتوصيف الغلاف الجوي
• تجربة مقاومة الغلاف الجوي لدراسة الغلاف الجوي العلوي
• تجربة في علم الراديو لدراسة اضطراب الغلاف الجوي والرياح الشمسية
• كاشف انفجارات أشعة غاما لتسجيل أحداث انفجارات أشعة غاما

في مايو 1992 بدأ المسبار المرحلة الأخيرة من مهمته، حيث تم الحفاظ على نقطة الحضيض بين 150 و 250  كم حتى نفد الوقود وتسبب دخول الغلاف الجوي في تدمير المركبة الفضائية في أغسطس 1992. ^{[ 3 ]}

أُطلق مسبار بايونير فينوس المتعدد في 8 أغسطس 1978 على متن صاروخ أطلس سنتور. تألف المسبار  من هيكل وزنه 290 كيلوغرامًا يحمل مسبارًا جويًا كبيرًا (315 كيلوغرامًا) وثلاثة مسابير صغيرة. انفصل المسبار الكبير في 16 نوفمبر 1978، والمسابير الثلاثة الصغيرة في 20 نوفمبر. دخلت المسابير الأربعة جميعها الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في 9 ديسمبر، وتبعتها الهيكل. 

كان قطر مسبار بايونير فينوس الكبير حوالي 1.5 متر، ومجهزًا بسبع تجارب علمية. بعد تباطؤ سرعته من لحظة دخوله الغلاف الجوي إلى حوالي 11.5  كم/ث، فُتحت مظلة على  ارتفاع 47 كم. توقف المسبار عن البث عند اصطدامه بسطح الكوكب. ^{[ 4 ]} التجارب العلمية هي: ^{[ 3 ]}

• مطياف كتلة محايد لقياس التركيب الجوي
• جهاز كروماتوغرافيا الغاز لقياس التركيب الجوي
• مقياس إشعاع التدفق الشمسي لقياس اختراق التدفق الشمسي للغلاف الجوي
• مقياس إشعاع بالأشعة تحت الحمراء لقياس توزيع الإشعاع تحت الأحمر
• مطياف لقياس حجم الجسيمات في السحب وشكلها
• مقياس التعكر للبحث عن جزيئات السحب
• مستشعرات درجة الحرارة والضغط والتسارع

كانت المجسات الثلاثة الصغيرة متطابقة، قطر كل منها 0.8 متر ووزنها 90  كيلوغرامًا. ^{[ 3 ]} وُجّهت كل مجسّة صغيرة إلى منطقة مختلفة من الكوكب؛ ^{[ 5 ]} لم تكن مزودة بمظلات هبوط، ولم تنفصل أغلفة الحماية الجوية عنها. وصل مجسّان صغيران إلى السطح، واستمر أحدهما، وهو مجسّة النهار، في البث لمدة 67 دقيقة و37 ثانية بعد وصوله إلى السطح. ^{[ 4 ]}

حملت حافلة بايونير فينوس أيضاً تجربتين، مطياف كتلة محايد ومطياف كتلة أيوني لدراسة تركيب الغلاف الجوي. وبدون درع حراري أو مظلة، أجرت الحافلة قياسات حتى  ارتفاع 110 كيلومترات تقريباً قبل أن تحترق. ^{[ 3 ]}