Tidlig i 2007 tok sonden nytte av en gravitasjonsslynge fra Jupiter. Den nærmeste passeringen av Pluto fant sted 14. juli 2015, etter en 3462-dagers reise gjennom solsystemet. Vitenskapelige observasjoner begynte fem måneder før den nærmeste passeringen og fortsatte minst en måned etter møtet. tok de første bildene av Pluto fra lang avstand i slutten av september 2006 for å teste (LORRI). Bildene som ble tatt fra en avstand på omtrent 4,2 milliarder kilometer bekrefter romsondens evne til å spore fjerne mål, kritisk for manøvrering mot Pluto og andre kuiperlegemer.