Միացյալ Նահանգների հետազոտությունները սկսվեցին անհաջողություններով, Մարիներ-1 կայանը կորսվեց արձակման ընթացքում։ Դրան հաջորդող Մարիներ-2 կայանը շատ ավելի հաջողակ էր, օգտագործելով անցումային ուղեծիրը 109 օր թռիչքից հետո, 1962 թվականի դեկտեմբերի 14-ին այն դարձավ աշխարհում առաջին հաջողված միջմոլորակային առաքելությունը, անցնելով 34 833 կմ հեռավորության վրա Վեներայի մակերևույթից։ Մարիներ-2-ի միկրոալիքային և ինֆրակարմիր ռադիոմետրները ցույց տվեցին, որ չնայած Վեներայի մթնոլորտի վերին հատվածները բավականին սառն են, մակերևույթը չափազանց տաք է, ամենաքիչը 425 °C, սա վերջ դրեց բոլոր հույսերին, որ մոլորակի մակերևույթի վրա կարող էր գոյություն ունենալ կյանք։ Կայանի չափումները թույլ տվեցին նաև ճշգրտել մոլորակի զանգվածը, ինչպես նաև ավելի ճշգրիտ թիվ ստանալ աստղագիտական միավորի համար, սակայն սարքը չկարողացավ գրանցել ոչ մագնիսական դաշտ, և ոչ էլ ռադիացիոն գոտի[50]։