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。
火星探测
NASA已經開始進行第3個為期兩年，至2010年9月為止的延伸任務以觀測火星南北極冰冠、雲、沙塵暴等現象，以了解火星表面不同時間的改變，以及對火星表面礦物的測繪能有更好的結果。2008年9月30日衛星花6分鐘點燃助推火箭改變軌道，好讓紅外線遙測有更佳的結果以測繪火星表面礦物。但是這新的軌道也將使伽馬射線光譜儀因為過熱而無法使用。這次延伸任務也延續了對其他火星任務的支持。一般認為可以繼續使用至2015年。勇氣號和機遇號這兩台火星探測車拍攝的照片和其他資料有85%是以火星奧德賽號作為通訊中繼衛星送回地球的，且火星奧德賽號每天可以各一次聯絡這兩台探測車。衛星也協助探測未來探測車和已於2008年5月登陸的鳳凰號火星探測器分析可能登陸地點的安全性。奧德賽號協助2006年3月到達的火星偵察軌道器在進行氣阻減速（aerobraking）時觀測火星大氣層的狀況。