行星科学十年调查
1988年出版的《21世纪的空间科学—1995年至2015年十年要务》建议将重点放在“类似伽利略号任务一样去研究土星、天王星和海王星”，包括与土星光环交会任务和对土卫六的研究。它还建议使用一艘“月球地球科学轨道器”对月球进行研究，这是一个由月球探测车和从月球表面取样返回组成的网络。报告建议水星轨道器不仅要研究水星，还要部分提供对太阳的研究。从火星探路者号任务开始，计划于1995年开展一项“广泛研究火星计划”，随后于1998年实施一项将样本送回地球研究的计划。对彗星或小行星等原始天体的研究被推荐为阿波罗型和阿莫尔型小行星飞行任务。
火星探路者
除了科學目標，火星拓荒者號任務也是各種創新技術的概念証明，像是安全氣囊 —— 間接著陸和自動迴避障礙，這兩項在後續的火星車任務都在採用。相對於其它的無人火星探測器任務，火星拓荒者的低成本也是很顯著的。起初，這個任務只是做為第一個火星環境測量 (Mars Environmental Survey，MESUR ) 計畫。拓荒者號攜帶了三種不同的科學儀器用來調查火星土壤。著陸器在延伸的桿子上裝設了立體照相機與空間性濾鏡，稱為火星拓荒者成像儀 (IMP，Imager for Mars Pathfinder)，和大氣結構儀/氣象學包 (ASI/MET，Atmospheric Structure Instrument/Meteorology Package)，組成一個火星氣象站，收集有關壓力、溫度和風的資料。MET的結構包括安裝在桿上不同高度的三個風向袋，最高的一個高度約為1米 (碼)，而測量到的風通常都來自西方。