Mens Pioneer 10 og søsterfartøyet Pioneer 11 var mellom 20 og 70 astronomiske enheter fra Solen, har man ut fra radiosignalrne fra begge fartøyer kunnet konstatere at de bremser litt hurtigere opp enn hva tyngdekraften fra Solen og planetene kan forklare: Der synes å være en ganske svak «mystisk kraft» som søker å trekke fartøyet tilbake mot Solen med en akselerasjon på (8,74 ±1,33) · 10 m/s². En teori går på at en ganske liten utetthet i brennstoffsystemet til manøvreringsrakettmotorer sender gass ut fremad i bevegelsesretningen, men da man ikke har kunnet påvise en forklaring, er det stigende interesse for fenomenet som har fått betegnelsen Pioneer-anomalien.