功地掠过金星从而成为人类第一个成功接近其他行星的空间探测器。 水手2号的结构与水手1号基本一致，携带了6台科学仪器。包括一台工作在13.5毫米和19毫米的双通道微波雷达，一台工作在8至9微米和10至10.8微米波段的红外雷达，1台磁力计，1个电离室，1个粒子探测器以及1台宇宙尘埃检测仪。 在经历了108天、2亿9千万公里的飞行之后，水手2号在12月14日接近金星并拍摄下了红外及微波波段的图像。
任务.从地面发射之后，水手2号首先进入的是118公里的地球轨道。980秒后火箭第二级启动