（4）光子偏振、辐射计，可以测量偏振光和光强度。
（5）磁强计、高能粒子检测仪、等离子体检测仪、等离子体波分系统（测量电场和磁场变化）、尘埃粒子检测仪和重离子计数器等，可用于对木星磁层等的研究。
而再入器是由美国宇航局的艾迈斯研究中心负责设计，休斯飞机公司制造的。其外形呈扁锥体，总重约339千克，其中仅防热壳就重达220千克。其上有2台1波段发射机，它能以128比特／秒的速率发送测量数据，经轨道器中继到地球。而再入器上的探测仪器有：大气结构检测仪，能测量木星大气的温度、压力等；中性质谱仪，可测定木星大气组分；氦分量检测仪，用于测定木星大气中的氦气含量；测云计、纯流量辐射计以及光和射电检测仪等。
“伽利略”号的旅程并不幸运。为了进入预期的轨道，科学家们在地面指令太空船先进入金星的轨道，再借助引力来加速，再两度折回地球加速，然后前往木星。所以这使得原本预定2年半的旅程变成了6年。但时间不会白白浪费的，“伽利略”号利用增加了的旅程，对月球的光面和暗面的地表化学物质作出了比较，而且还对地球南极的臭氧层作出了大气观测。但在最后一次离开地球之前，问题却再度出现。“伽利略”号的主天线高增益天线被发现不能准确打开。高增益天线作为“伽利略”号和地球联络的主要工具，它的出错势必会造成严重的后果。本来“伽利略”号能每数分钟往地球发回一张照片，故障发生后变成了数周一张。幸而计算机技术的发展对此作出了弥补，数据能通过压缩再传送，这使得照片的传送时间减少为数小时。
在“伽利略”号掠过小行星带时，“伽利略”号对小行星951和小行星243（Ida）做出了精密观测，发现Ida的卫星，并命名为Dactyl。在1994年的彗星撞木星天文奇观中，“伽利略”号观测了舒梅克·利维九号彗星的碎片撞入木星的过程。
然而，在到达木星的2个月前，另一个问题发生了。“伽利略”号的磁带记录器发生了故障。而磁带记录器的主要任务是，记录“伽利略”号上各种仪器所探测到的结果，并在适当的时候发回地球。所以说，在主天线发生故障之后，磁带记录器的作用就显得非常重要了。为了对磁带记录器作出调整，“伽利略”号放弃了原本探测木卫1的计划。
“伽利略”号带有一个探测器，而该探测器的任务就是冲入木星的大气，并在燃烧殆尽前，尽可能多地发回数据。这是个艰难的任务，因为与木星大气摩擦将产生高达华氏21000度的高温。在打开降落伞减速之后，探测器将与抵挡高温的挡热板脱离，独自承受木星的风暴、高温和巨大的压力。在1995年12月7日，探测器进入了木星的大气，成功地发回了信号，并在降落了57分钟之后，被木星发出的热力烧毁。但这57分钟内却大大地增加了我们对木星的大气和气候的了解。
在某种意义上讲，“伽利略”号对研究木星的卫星也作出了很大的贡献。在“伽利略”号到达木星之前，人们一共发现了16颗木星的卫星。“伽利略”号到达后又发现了多个卫星。
由于受到辐射的破坏，“伽利略”号的摄影装置于2002年1月17日停止运作。工程师由于能够修复磁带的资料，因此它能在坠毁以前继续传送资料回地球。
从美国“伽利略”号探测器传回的资料表明，在木卫2的表层下可能有海洋。这一新证据再次为科学家们早先根据资料作出的“木卫2上有水”的假设添加了重量级砝码，并引起了生物学家对木卫2上是否存在生命的争论。
在随后的日子里，“伽利略”号探测器在距木卫2上空351千米的地方飞掠而过。令科学家感到震惊的是，木卫2地磁北极点的地理位置在变化，并且移动得很频繁，几乎每5个半小时就移动一定距离。
与此同时，这个结果也让许多科学家感到困惑：究竟是什么力量驱使木卫2的地磁北极点不断运动呢？“我认为这些发现告诉我们，在木卫2的地表之下有一个液体水层。”空间科学家玛格丽特·基维尔森说。事实上，按照科学家的解释，如果在木卫2的地表之下有一个液体传导层——诸如盐水层——那将可以最为完满地解释磁性极点的不断变迁。
“伽利略”号探测器在结束预期任务后，已于在美国东部时间2003年9月21日纵身“跳”入木星大气层，以一种近乎自杀的方式使自己焚毁，为长达14年的太空之旅画上了句号。
在1995年12月飞抵环木星轨道后的7年多时间内，它创造的纪录有：绕木星运行34周，与木星主要卫星35次相遇，发回包括14万张照片在内的3万兆比特数据，在木星的3颗卫星上发现了地下液态盐水存在的证据，第一次从轨道上对木星系统进行了完整考察，第一次对木星大气进行了直接测量。
美国宇航局原打算让“伽利略”号在环木星轨道上运行下去，但探测器有关木卫2上可能存在海洋的发现使专家们改变了想法。
木星环
木星环是指围绕在木星周围的行星环系统。它是太阳系第三个被发现的行星环系统，第一个和第二个分别是土星环及天王星环。光环是木星环中最内部及最厚的。它的外部边界与主环内部边界在半径122500千米（172RJ）重叠。由此半径开始光环向木星快速增厚。光环的实际纵向伸延不明但其物质可以在距环面高度高至10000千米侦测到。光环的内部边界十分清晰并位于半径100000千米（14RJ）处，但部分物质被发现在92000千米的更深入地区。所以光环的阔度约为30000千米。
木星环首次被观测到是在1979年，木星环在25年来亦可以由哈勃太空望远镜及地球观察。在地上需要现存最大的望远镜才能够进行木星环的观察。
“冰月”轨道探测器
木星“冰月”轨道器是美国国家航空航天局的一项雄心勃勃的计划，主要目的是环绕木卫2、木卫3和木卫4飞行，对它们进行详细考察。
因为在它们冰冷的表面之下，可能隐藏着巨大的海洋，这项计划被称为木星“冰月”轨道器，它将会环绕每颗卫星飞行，深入研究它们的组成、历史和可能存在的生命的情况。
因为“伽利略”号飞船已经发现木星的3颗巨大卫星上可能存在水、能量和必要的化学成分这3个基本生命要素的证据。并且木卫2上融化的水在最近的地质年代曾经暴露于表面，现在仍然可能位于距离表面相对较近的地方。按照计划，木星“冰月”轨道器对木卫3和木卫4的观察将会提供对比，以便了解所有这3颗卫星的演化情况。除此之外，它还将支持美国国家航空航天局的主要目标之一：探索宇宙，寻找生命。
鉴于基于核裂变反应堆的电子推进技术的首次使用，木星“冰月”轨道器将会革命性地将美国国家航空航天局的空间探测能力提高到一个新的水平。这一技术不仅使环绕木星的3颗卫星成为现实，还将为接下来对太阳系其他区域的详细考察铺平道路。
根据初步计划，发射将会在2015年进行，探测器将由普通化学火箭发射到地球高轨道，然后由基于核裂变反应堆的离子发动机推动前往木星，并于2020年1月进入木星轨道。
而后，探测器将花费380天时间环绕木星飞行，于2021年1月进入木卫4引力范围，并于90天后进入木卫4轨道，在近圆轨道环绕木卫4飞行60天，然后花费88天时间离开木卫4前往木卫3。科学家们预计该探测器将于2022年5月进入木卫3引力范围，并于96天后进入木卫3轨道，在近圆轨道环绕木卫3飞行120天，然后花费93天时间离开木卫3前往木卫2。而后，探测器将花费165天时间环绕木星飞行，于2023年8月进入木卫2引力范围，并于65天后进入木卫2轨道，在近圆轨道环绕木卫2飞行30天。
木星大红斑
木星大红斑是木星的一个特征，它大到足以圈下3个地球。1660年人们对这块大红斑首次作了描述，300多年来，人们一直在观察它。它已经改变了颜色和形状，但它却从来没有完全消失过。木星大红斑是木星上最大的风暴气旋，长约25000千米，上下跨度12000千米，每6个地球日按逆时针方向旋转一周，经常卷起高达8千米的云塔。