"Os colossais sistemas de tempo e nuvens de fumaça de Júpiter, girando no espaço à nossa frente, hipnotizaram-nos. O planeta é imenso. É duas vezes mais massivo do que todos os outros planeta juntos. Não há montanhas, vales, vulcões, rios, fronteiras entre a Terra e o ar, somente um vasto oceano de gás denso e nuvens flutuantes – um mundo sem superfície. Tudo o que podemos ver em Júpiter está flutuando em seu céu." Assim Carl Sagan no capítulo Histórias de Viajantes do livro Cosmos descreve em parte o que um capitão registraria num diário de bordo numa das sondas que visitou Júpiter.

Quase quatro séculos depois, outro Galileo observou Júpiter. A sonda homenageando o astrônomo italiano foi projetada para fazer várias visitas ao planeta Júpiter e seus satélites, especialmente os maiores. A missão Galileo está sendo tão bem sucedida, que já foi várias vezes prorrogado seu encerramento. "Estamos orgulhosos por essa confiável sonda ter mantido seu desempenho bom o suficiente para servir a ciência por mais pouco", disse Jay Bergstralh, diretor interino de exploração do sistema solar da NASA. Em 7 de dezembro de 1995, uma pequena sonda enviada pela Galileo atravessou a atmosfera de Júpiter, enviando informações antes de ser destruída pela enorme pressão a 150 quilômetros abaixo das nuvens; entre outras coisas, descobriu um forte cinturão de radiação a cerca de 50.000 quilômetros acima das nuvens de Júpiter.

Por fim, a Cassini (que explorará Saturno) em dezembro de 2000 aproveitou a oportunidade para testar seus equipamentos obtendo excelentes imagens de Júpiter e outros dados científicos. Junto com a Galileo pesquisaram a atmosfera, a magnetosfera e a ionosfera do planeta. O projeto foi chamado pela NASA de Jupiter Millennium Flyby.

Até auroras foram vistas nas regiões polares de Júpiter, que parecem está relacionadas à matéria do satélite Io, que cai na atmosfera do planeta, movendo-se em espiral segundo as linhas do campo magnético. A temperatura registrada nestes locais foi de 700° C!

Também foram observadas relâmpagos acima das nuvens. Numa única imagem da Voyager 1 distingui-se 19 relâmpagos que iluminavam ao mesmo tempo regiões diferentes do planeta! Ondas de rádio da sonda atmosférica da Galileo também indicaram raios 100 vezes mais fortes que os terrestres a 10.000 quilômetros de distância da descida.

Em Júpiter, os ventos sopram ora do leste ora do oeste e de maneira mais forte que na Terra. Para se ter uma idéia, a cápsula lançada pela Galileo indicou ventos de mais de 640 km/h, e intensa turbulência durante sua descida. Na verdade, os astrônomos ficaram surpresos com a temperatura alta (152° C) e a densidade das partes superiores da atmosfera de Júpiter.

Na realidade, o sistema meteorológico do planeta é bem complexo, conforme observado em imagens e vídeos produzidos pela sonda Galileo. Há mudanças que ocorrem tanto em intervalos curtos - poucos "dias" jupiterianos - quanto em períodos mais longos.

Além disso, foram observadas em Júpiter algumas manchas ovais e embranquecidas, enormes ciclones que giram no sentido anti-horário no hemisfério sul e no sentido horário no hemisfério norte.

No entanto nenhuma se destaca como a Grande Mancha Vermelha (GMV), um enorme furacão de alta pressão. De formato oval, mede 12.000 quilômetros de largura por 25.000 quilômetros de comprimento, ou seja, cabem quase dois planetas iguais ao nosso! Está ativa há pelo menos 3 séculos e a matéria próxima as bordas tem rotação de 4 a 6 dias, enquanto no centro o período é menor e aleatório. A Galileo observou que enquanto a parte externa gira no sentido anti-horário, a região central gira no sentido horário. A temperatura é de cerca -150° C e os ventos podem chegar aos 480 km/h. É a maior tempestade conhecida do Sistema Solar! No infravermelho foi observado que as partes externas da GMV estão 10 quilômetros mais altas que as regiões circunvizinhas. A coloração avermelhada pode ser por causa do fósforo. Sua origem e funcionamento ainda intrigam os cientistas.

O sistema de satélites de Júpiter podem ser divididos em 4 grupos: os internos (alguns dos quais fazem parte do sistema de anéis de Júpiter), os maiores (três desses estão entre os cinco maiores do Sistema Solar), os externos (que subdivide em diretos e retrógrados) e os irregulares (recentemente descobertos). Como já citado, os primeiros foram descobertos em 1610 e os últimos em 2000 a partir de telescópios. Júpiter tem 28 satélites conhecidos, sendo superado em quantidade apenas por Saturno. Júpiter também possui a lua de movimento mais rápido do Sistema Solar: Métis, que viaja a 31,57 km/s! Para termos de comparação a velocidade da nossa Lua é 1,02 km/h.

Os mais conhecidos só são parecidos em tamanho, já que há um grande contraste em suas características: Io é o astro do Sistema Solar com maior quantidade de vulcões; Europa é coberta por um enorme oceano de água congelado; Ganimedes é o maior satélite do Sistema Solar; e Calisto é o astro com maior número de crateras do Sistema Solar. Estes e outros estão sendo bem explorados pelas sondas espaciais e pelos maiores telescópios da Terra.