Galileo, i rumfartsundersøgelse, robot amerikansk rumfartøj lanceret til Jupiter for udvidet orbital undersøgelse af planeten, dens magnetiske felt og dens måner. Galileo var en opfølgning på de meget kortere flybybesøg fra pionererne 10 og 11 (1973–74) og Voyagers 1 og 2 (1979).
Galileo blev anbragt i Jorden kredsløb den 18. oktober 1989 af rumfærgen Atlantis. Derefter blev det styrket til en rundkørselstrækning mod Jupiter, langs hvilken den nød godt af en række tyngdekraftshjælpende eller slangebillede procedurer i løbet af Venus (10. februar 1990) og Jorden (8. december 1990 og 8. december 1992). Foruden sensorer til overvågning af solvindens partikler og felter gennem det interplanetære krydstogt og derefter inden for Jupiters magnetosfære, var Galileo udstyret med en scanningsplatform, der bar fire optiske instrumenter. Et højopløsnings-kamera blev komplementeret med et nær-infrarødt kortlægningsspektrometer (til undersøgelse af den termiske, kemiske og strukturelle natur af Jupiters måner og sammensætningen af planetens atmosfære), et ultraviolet spektrometer (til måling af gasser og aerosoler og til at detektere komplekse molekyler), og en integreret fotopolarimeter og radiometer (til undersøgelse af atmosfærisk sammensætning og termisk energifordeling).
I løbet af to passeringer i asteroidebæltet fløj Galileo forbi asteroiderne Gaspra (29. oktober 1991) og Ida (28. august 1993), hvorved de første organiserede synspunkter fra sådanne organer blev leveret; under processen opdagede den en lille satellit (Dactyl), der kredsede om Ida. Galileo frembragte også et unikt perspektiv af kollisionen af Comet Shoemaker-Levy 9 med Jupiter, da den lukkede på planeten i juli 1994.
Den 13. juli 1995 frigav Galileo en 339 kg (747 pund) atmosfærisk sonde på et kollisionskurs med Jupiter. Næsten fem måneder senere (7. december) trængte sonden ind i de joviske sky-toppe lidt nord for ækvator. Da den langsomt faldt ned af faldskærm gennem 165 km (ca. 100 mil) atmosfære, rapporterede dens instrumenter om omgivelsestemperatur, tryk, tæthed, netto energistrømme, elektriske udladninger, skystruktur og kemisk sammensætning. Efter næsten 58 minutter, efter at have opnået sin mission, mislykkedes sondens sender på grund af den stigende temperatur. Få timer senere, hvor han afsluttede en rejse på seks år og 3,7 milliarder km (2,3 milliarder miles), gik det største Galileo-fartøj i bane rundt om Jupiter.
I løbet af de næste fem år fløj Galileo en række baner, der producerede tæt møder med Jupiters fire største måner - i rækkefølge efter afstand fra planeten, Io, Europa, Ganymede og Callisto. På trods af begroingen af sin højtvinnende hovedantenne tidligt i missionen, der frustrerede transmission af den overdådige billeddækning, der oprindeligt var planlagt, gav Galileo afslørende nærbilleder af udvalgte funktioner på månerne og dramatiske billeder af Jupiters skylag, auroras og stormsystemer, inklusive den lang levede Great Red Spot. Et særligt højdepunkt var dens detaljerede udsigter over den ødelagte iskolde overflade i Europa, som viste bevis for et muligt hav under flydende vand. Efter afslutningen af Galileos to-årige primære mission blev dens bane justeret for at sende den ind i den intense, potentielt skadelige stråling nær planeten for at få en meget tæt passering af Io og granske dens aktive vulkaner i en hidtil uset detalje. Efter at have gennemført koordinerede undersøgelser af Jupiters magnetiske miljø med Cassini-rumfartøjet (lanceret 15. oktober 1997), da dette fartøj fløj gennem det joviske system i december 2000 på vej til Saturn, blev Galileos aktivitet begrænset. I september 2003 blev den sendt stupt ned i Jupiters atmosfære for at ødelægge sig selv for at forhindre dens mulige forurening af en jovisk måne.
