Den 14. juli 2015 passerte New Horizons Plutos overflate i en avstand av km, og ble den første romsonden som utforsket dvergplaneten og dens måner Charon, Nix, Hydra, Kerberos og Styx. Den 25. oktober 2016 sendte romsonden sitt siste bilde av Pluto. Etter forbiflyvningen av Pluto, fortsatte romsonden ferden med kurs mot 486958 Arrokoth i Kuiperbeltet. Forbiflyvningen av dette objektet fant sted 1. januar 2019 i en avstand av 3 500 km, og New Horizons befant seg da 43,4 AE fra solen.