הגשושית הראשונה שחלפה על פני כוכב לכת אחר הייתה הגשושית הסובייטית ונרה 1 שחלפה על פני כוכב הלכת נוגה בשנת 1961. בשנת 1962, הייתה זאת הגשושית מארינר 2 האמריקאית שחלפה על פני כוכב הלכת נוגה והראשונה ששלחה חזרה לכדור הארץ מידע. הגשושית פיוניר 6 ששוגרה בשנת 1965, הייתה הגשושית הראשונה שנכנסה למסלול סביב השמש. בשנת 1965, מארינר 4 האמריקאית הייתה הגשושית הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת מאדים. בשנת 1973, פיוניר 10 הייתה הגשושית הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת צדק. בשנת 1974, מארינר 10 הייתה הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת חמה. בשנת 1979, פיוניר 11 הייתה הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת שבתאי. בשנת 1986, וויאג'ר 2 הייתה הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת אורנוס ובשנת 1989 הייתה גם הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת נפטון. בשנת 2015 הגשושית שחר נכנסה לראשונה למסלול סביב כוכב הלכת הננסי קרס. באותה השנה, ניו הורייזונס הייתה הראשונה שחלפה על פני כוכב הלכת הננסי פלוטו. בסך הכל, גשושיות חלפו במהלך השנים על פני כל שמונת כוכבי הלכת ועל פני שניים מתוך חמשת כוכבי הלכת הננסיים במערכת השמש. כמו כן, גשושיות חלפו על פני השמש ומספר ירחים, אסטרואידים ושביטים במערכת השמש.
הנחתת הראשונה שהגיעה אל פני השטח של כוכב לכת אחר הייתה ונרה 3 הסובייטית שהתרסקה על פני נוגה ב-1 במרץ 1966. ב-15 בדצמבר 1970, ונרה 7 הייתה הנחתת הראשונה שביצעה נחיתה רכה על פני כוכב לכת אחר כאשר נחתה על פני השטח של נוגה. בשנת 1975, ונרה 9 הייתה הנחתת הראשונה שהחזירה תמונות מפני השטח של כוכב לכת אחר כשהחזירה תמונות מנוגה. ב-27 בנובמבר 1971, הנחתת מארס 2 הסובייטית הייתה הראשונה שהגיעה לפני השטח של מאדים כאשר התרסקה על פניו. ב-2 בדצמבר 1971, מארס 3 הייתה הראשונה שביצעה נחיתה רכה על מאדים אך כשלה לשדר בחזרה תמונות ו-20 שניות מרגע נחיתתה אבד עמה הקשר. ב-20 ביולי 1976, נחתה בהצלחה ויקינג 1 האמריקאית על מאדים ושידרה מידע ותמונות במשך למעלה משש שנים. ב-14 בינואר 2005, הנחתת הויגנס האירופית נחתה בהצלחה על פני טיטאן, ירחו של כוכב הלכת שבתאי. טיטאן הוא גרם השמיים הרחוק ביותר שעליו נחת כלי שנשלח מכדור הארץ. במהלך השנים נחתו עוד נחתות על פני גרמי שמיים נוספים כגון אסטרואידים ושביטים.
יעדי מחקר.
החל מאמצע המאה ה-20, נשלחו גשושיות לא מאוישות וחלליות מאוישות למשימות מחקר סביב כדור הארץ ואל פני השטח של הירח. מאוחר יותר נשלחו גשושיות מחקר לא מאוישות אל כוכבי לכת וגרמי שמיים אחרים במערכת השמש.
השמש.
השמש היא יעד מרכזי בחקר החלל. גשושית אשר נמצאת מעל אטמוספירת כדור הארץ ומעבר לשדה המגנטי של כדור הארץ, נחשפת יותר לרוחות הסולאריים ובכך יכולה לחקור את הקרינה האולטרה-סגולה ואת הקרינה האינפרה-אדומה שלא מגיעות אל פני השטח של כדור הארץ. השמש מייצרת את רוב מזג האוויר החללי במערכת השמש והשלכותיו יכולות להשפיע על תהליך ייצור החשמל בכדור הארץ, ואף להסב נזק ללוויינים וגשושיות. במהלך השנים, שוגרו מספר גשושיות המיועדות לביצוע תצפיות על השמש, רובן ביצעו את משימותיהן במסלולים סביב כדור הארץ ורק מספר קטן של גשושיות התקרב לשמש. בשנת 1973, שוגר הטלסקופ 'Apollo Telescope Mount' כחלק מתחנת החלל סקיילאב ובשנת 2018 שוגרה הגשושית הסולארית פארקר אשר בשיאה אמורה להתקרב בשנת 2025 למרחק של רק כ-6.9 מיליון קילומטרים ממרכז השמש, כשמינית ממרחקו של כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, כוכב הלכת חמה, מהשמש.
חמה.
כוכב הלכת חמה הוא כוכב הלכת הכי פחות נחקר מכוכבי הלכת הארציים. בניגוד לכוכבי לכת אחרים במערכת השמש, משימות לכוכב הלכת חמה הן יותר מסובכות, צורכות יותר אנרגיה ומסלולי הקפה סביבו הם לא מספיק יציבים, מה שמקשה על ביצוע מחקרים.
משימת מארינר 10 הייתה הראשונה שהתקרבה אל כוכב לכת זה כאשר ב-29 במרץ 1974 חלפה על פניו בטיסת יעף, צילמה אותו ואספה נתונים אודותיו. בשנת 2004 שוגרה המקפת מסנג'ר אל חמה ובשנת 2011 הפכה לחללית הראשונה שנכנסה למסלול סביבו. מטרת המשימה הייתה לחקור את ההרכב הכימי של חמה, את הגאולוגיה שלו ואת השדה המגנטי שלו. בשנת 2015 הסתיימה משימתה והיא התרסקה באופן מבוקר על פני השטח של כוכב הלכת. גשושית זו הייתה הראשונה שהגיעה אל פני השטח של חמה.
בשנת 2018, שוגרה אל עבר חמה משימת BepiColombo , משימה משותפת של סוכנות החלל האירופית והסוכנות היפנית לחקר החלל. משימה זו כוללת שתי מקפות העתידות להיכנס למסלול סביב חמה בשנת 2025 וללמוד אודות מאפייני השדה המגנטי שלו, המגנטוספירה שלו, המבנה הפנימי שלו וללמוד את מבנה פני השטח שלו.
נוגה.
במשך השנים שוגרו עשרות משימות אל כוכב הלכת נוגה. עם זאת, חלקן הגיעו אל נוגה לא כמטרה העיקרית אלא כדי לצבור מהירות בדרכן ליעדים רחוקים יותר בעזרת שיטת המקלעת הכבידתית.
הניסיון הראשון להגיע לנוגה היה ב-4 בפברואר 1961 במשימת "טייאז'לי ספוטניק" (רוסית: "לוויין כבד") הסובייטית אשר כללה גשושית מסוג אימפקטור. השלב האחרון של המשגר ששיגר את הגשושית והיה אמור לשלוח אותה למסלול הליוצנטרי בדרך לנוגה, כשל לעבוד והגשושית לא הצליחה לעזוב את המסלול הלווייני הנמוך. כדי להימנע מהכרה בכישלון, הודיע הממשל הסובייטי כי הגשושית כולה, יחד עם השלב האחרון של המשגר, היו חלק ממבחן של לוויין כבד, מכאן גם הגיע שמו.
המשימה הראשונה שביצעה טיסת יעף וחלפה על פני נוגה הייתה ונרה 1 כחלק מתוכנית ונרה הסובייטית. ב-19 במאי 1961, חלפה ונרה 1 במרחק של פחות מ-100,000 קילומטר מכוכב הלכת, אך כשלה בהעברת נתונים עקב בעיות תקשורת. משימה זו הייתה המשימה הבין-פלנטרית הראשונה; ונרה 1 הייתה הגשושית הראשונה שחלפה על פני כוכב לכת אחר. מארינר 2 האמריקאית הייתה הגשושית הראשונה אשר ביצעה משימת יעף מוצלחת כאשר ב-14 בדצמבר 1962 חלפה על פני נוגה במרחק של 34,773 ק"מ והצליחה לשדר בחזרה לכדור הארץ נתונים אודות כוכב הלכת.
ונרה 3 הייתה הנחתת הראשונה שתוכננה לנחות ולחקור את פני השטח של נוגה. ב-1 במרץ 1966 היא נכנסה לאטמוספירת נוגה אך כשלה לנחות והתרסקה על פני השטח. למרות זאת, היא הפכה לעצם הראשון מעשה ידי אדם שמגיע לפני השטח של נוגה ושל כוכב לכת כלשהו. ב-15 בדצמבר 1970, הנחתת ונרה 7 הייתה הראשונה שביצעה נחיתה רכה על כוכב לכת אחר כאשר נחתה באזור קו המשווה של נוגה. ונרה 7 החזירה נתונים מפני השטח השטח כולל לחץ אטמוספירי ומדדה טמפרטורה של 475 מעלות צלזיוס. נתונים אלו שללו את האפשרות לקיום מים נוזליים על נוגה ואת האפשרות להישרדות בני אדם על כוכב לכת זה.
בעשורים הבאים, נשלחו נחתות נוספות שחקרו את פני השטח של כוכב לכת זה וסיפקו תמונות יחד עם עוד נתונים ישירים מפני השטח. כמו כן נשלחו גם מקפות עם מכ"מים מיוחדים אשר הצליחו למפות את פני השטח של כוכב לכת זה למרות האטמוספירה המעורפלת שלו.
כדור הארץ.
חקר החלל משמש לחקר ולהבנת כדור הארץ כגרם שמיים בפני עצמו. לוויינים אשר נמצאים במסלול סביב כדור הארץ, יכולים לספק מידע ונתונים שהיה קשה או בלתי אפשרי להשיג ממחקר על פני הקרקע.
חגורות ואן אלן לדוגמה, לא היו ידועות לפני גילויים בשנת 1958 על ידי הלוויין האמריקאי הראשון, אקספלורר 1. חגורות אלה מכילות קרינה הנלכדת בידי השדה המגנטי של כדור הארץ, דבר אשר הופך את האפשרות של בניית תחנות חלל ראויות למחיה מעל גובה של 1,000 ק"מ ללא מעשית ומסוכנת. דוגמה נוספת היא גילוי החור בשכבת האוזון על ידי לוויינים. לוויינים גם תרמו לגילויים של אתרים ארכאולוגיים ותצורות גאולוגיות שהיה קשה לגלותן בדרך אחרת.
כמו כן, נעשה שימוש בלוויינים למגוון תחומים המפיקים תועלת עבור בני האדם. ישנם לוויינים אשר עורכים ניטור של ייבול ועוזרים לחקלאות, לוויינים המספקים גישה לאינטרנט, לווייני ניווט, טלפונים לווייניים, רדיו לווייני ושירותי טלוויזיה באמצעות לוויינים.
הירח.
הירח הוא גרם השמיים הראשון שנחקר פיזית על ידי גשושיות. זהו גרם השמיים הראשון שנשלחו אליו משימות יעף, מקפות, נחתות ורוברים וגרם השמיים היחיד שבני אדם ביקרו בו. החל מסוף שנות ה-50 של המאה ה-20, נשלחו אל הירח עשרות משימות לא מאוישות ושש משימות מאוישות כחלק מתוכנית אפולו.
הניסיון הראשון לשלוח גשושית אל הירח התרחש ב-17 באוגוסט 1958 כחלק ממשימת פיוניר 0 האמריקאית אשר תוכננה להיכנס למסלול הקפה סביב הירח. הניסיון כשל כאשר השלב הראשון של משגר התור-אייבל התפוצץ בגובה של בערך 16 ק"מ. הניסיונות הבאים של האמריקאים ושל הסובייטים כשלו גם הם בשלבי השיגור. לונה 1 הסובייטית, אשר שוגרה ב-2 בינואר 1959, תוכננה לשמש כאימפקטור ולהתרסק על פני הירח תוך כדי שידור נתונים בחזרה לכדור הארץ. עקב בעיות הכוונה בעת השיגור, המשגר שלח את לונה 1 למסלול לא מדויק. הגשושית לא הצליחה להתרסק על פני הירח, פספסה אותו ב-5,995 ק"מ ונכנסה למסלול הליוצנטרי. עם זאת, לונה 1 היא הגשושית הראשונה שחמקה מכוח המשיכה של כדור הארץ ועזבה את סביבתו. כמו כן היא הראשונה שהגיעה לקרבת הירח.