太阳系探测器包括所有曾试图到达地球以外层空间的探测器（无论任务成功与否），其目标任务囊括了小行星、行星、卫星、太阳甚至是太阳系外的探测。其中有一些任务仅飞掠小行星、行星、卫星、太阳，由于探测地球本身的探测器数量庞杂、利用多次重力抛射的探测器轨道复杂，所以未加观测地球、飞掠地球的探测器并未列入。另外，本列表目前也未将已取消或是未来可能发射的探测器列入，因为可能有诸多不确定因素。
截至2016年4月，共有248艘探测器被设定为太阳系探测器，这些探测器有些携带许多小探测器，但大部分为单一的探测器，其中143艘探测器成功；7艘探测器部分成功；98艘探测器失败。
第二次世界大战后，世界上最强大的两个国家——美国、苏联开始冷战。而太空竞赛则属于冷战的一环，在最近的半个世纪，美国与苏联互相竞争太空的首要地位，这也代表共产主义与资本主义的斗争，双方都试图争夺运载火箭与航天器的优势。自从1957年史泼尼克1号成功环绕地球后，为太空竞赛拉开序幕。而美国的先驱者0号率先尝试飞掠月球的探测，虽然火箭于发射77秒后爆炸，但将美国、苏联双方的战线拉至地球以外的探测。
在人类登陆月球之前，美国、苏联双方发射许多探测器到月球、金星、火星。此时每年发射探测器的数量不断上升。到了1969年，美国的阿波罗11号成功将人类送上月球，将太阳系的探测推向了高峰。登陆月球过后，苏联发射的探测器数量略为下降，直到苏联解体后，仅在1996年发射火星96的探测器，而且是采用与弗伯斯系列相似的骨架；反之美国则开始进行一系列距离地球更远的探测，但到了1970年代末期，美国将经费编列至航天飞机上，所以1970年代末期~1980年代末期美国也未进行任何太阳系探测器的发射；到了1980年代，由于哈雷彗星来访，日本、欧洲也加入探测太阳系的行列，到了21世纪，中国、印度也加入进行了月球探测的工作。
月球是地球唯一的天然卫星，早在运载火箭被发明之前，人类就利用许多方法进行观测，例如巴比伦人在公元前500年就了解月食、月球公转周期...等 。到了17世纪，伽利略使用经过自己改良的望远镜，观测到月球具有凹凸不平的表面，19世纪人类发现月球几乎没有大气层。近代研究的结果得到月球拥有非常稀薄、接近真空的大气层，总质量低于10公吨。而且温度变化约70~390K，所以非常不适人居，但由于是地球唯一的卫星，距离也仅38万公里，所以截至2011年9月，共有113台探测器曾经造访过，执行了139项任务。冷战刺激了苏联和美国的太空竞赛，进而使月球探测的加速。苏联方面的探测器带回0.38公斤的月岩。1969年人类首次登陆月球，陆续多次的登陆月球，许多人认为这是太空竞赛的最高潮。从阿波罗11号到17号的任务，总共带回382公斤、共2,196块月球岩石和土壤的标本。
早期的月球探测器数量繁多，任务通常只有拍摄月表、做一些简单的观测，而且是利用飞掠或是硬着陆等较为不精确的方式探测月球，之后逐渐发展出环绕月球、软着陆月球等较为复杂的任务模式，到了21世纪，则着重于功能型的月球探测器，探测器通常会有一个主要目标任务。例如LCROSS的目标是探测月球是否有水，“重力回溯及内部结构实验室”负责探测月球的重力场。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
早在公元前1400年的亚述人就有观测水星的纪录，近代的观测发现水星非常靠近太阳，距离太阳约0.39天文单位，所以造成了观测上极为困难，而且太阳的重力非常强，需要花费极大的能量才能环绕水星，另外，水星几乎没有大气层，仅约 10−14帕，无法使用降落伞进行空气阻力刹车，因此登陆水星更加困难，截至2011年9月，仅有水手10号及信使号曾经造访过。而信使号经过多次变轨以及重力抛射，成为第一艘环绕水星的探测器。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
公元前500年，马雅人撰写马雅历纪录金星的变动，到了运载火箭发明之前，许多人利用无线电波观测金星，证实了金星表面温度很高，约为摄氏467度。并且有着97倍于地球的大气压，所以金星确实不适人居，早期的太空探测多以飞掠金星为主，到了中期则以着陆为主，但着陆探测器都无法长时间运作，近年来探测多以轨道环绕器探测。其中较为著名的探测器是麦哲伦号。
美国过去探测金星的纪录很少，仅有水手计划的飞掠金星、先驱者金星计划以及麦哲伦号；而苏联则对金星似乎特别感兴趣，发射了大量的金星探测器，不仅首枚探测器的发射时间比美国的火星探测器早，而且比火星多许多。21世纪之后，欧洲与日本也都加入探测金星的行列。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
火星在古代有许多命名，在中国为荧惑、希腊则为战神。望远镜出现后，人类有更细微的观测能力，观察到火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线，因为对于暗区是水体的传统，这些细线命名为水道（canali），甚至有人认为是运河，但空间探测器的调查后使人类对火星文明的幻想幻灭，不过近代探测器又发现极区可能有液态水存在的证据，又引起人类对火星的兴趣。早期的探测器已获得火星地表照片及了解火星大气、土壤为主，现在的探测器则着重于水的探勘。
早期火星探测多以短任务型态，运作时间不长，而且美国与苏联通常一年在火星发射窗口会发射两艘，以防任务失败，自从火星全球探勘者号发射后，美国开始了新一波的火星探测计划，即每26个月发射至少一艘探测器至火星。现在仍有许多艘火星探测器仍然在运作，并做为未来探测器的中继卫星或讯息传输站。其中的勇气号与机遇号相当著名，机遇号仍在运作。2011年11月9日，中国首颗火星探测器萤火一号由俄罗斯的天顶号火箭在哈萨克发射，但俄方探测器入轨失败，也导致萤火一号以失败告终。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
木星在古代便已为天文学家所知。古罗马人以罗马神话中的众神之王朱比特命名之。中国则称木星为岁星，取其绕行天球一周为12年，与地支相同之故。目前仅有几艘探测器前探测过木星，大部分都是利用行星的重力抛射，所以进行飞掠任务较多，其中最著名的是伽利略号，利用金星重力抛射到达木星轨道。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
在史前时代就已经知道土星的存在，在古代，它是除了地球之外已知的五颗行星中最远的一颗，并且有与其特性相符的各式各样的神话。但是，直到17世纪，使用望远镜，才可以观察得更为仔细，因此，于1610年，伽利略才发现土星环的存在。现在有了空间探测器后，更可以仔细地研究土星以及它的卫星。目前仅有四艘探测器曾经造访过土星，其中最著名的是卡西尼－惠更斯号，它发现土卫二可能具有液态水。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度，天王星未被古代观测者认定为一颗行星。直到1781年3月13日，天王星才被威廉·赫歇耳爵士发现，从而在太阳系的现代史上首度扩展了已知的界限。这也是第一颗使用望远镜发现的行星。天王星的表面资料很多是经由望远镜观测而得到，但大量的科学数据以及更为精确的卫星、行星环数量则由唯一飞掠天王星的旅行者2号所得到，旅行者2号也同时飞掠海王星，知名程度相当高。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
海王星在1846年9月23日被发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。是旅行者2号所要飞近的最后一个主要行星，也就没有后续轨道限制了，所以它的轨道非常接近卫星海卫一。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
人类观测太阳的历史十分久远。中国上古时期已有日食的纪录。各国也不乏观测太阳的详细纪录。到了空间探测器的时代，先驱者系列探测器是最早设定太阳为观测目标的探测器，之后又陆续有许多观测太阳的探测器，其中大部分都是环绕地球，但有一部分是环绕太阳公转，其中最知名的是尤里西斯号。本列表只列出环绕太阳公转的探测器。
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最后更新日期：2014年11月15日
彗星、矮行星及小行星探测主要是要了解太阳的起源，这些星体的体积通常都不大。彗星中较为知名的哈雷彗星，周期为76年环绕太阳一次，在1986年时许多国家把握这个千载难逢的机会发射许多探测器。而矮行星中的冥王星则是在2006年被降级，降级不久前，新视野号以相当快的速度飞向冥王星，2015年7月14日以相当近的距离飞掠冥王星。
成功 失败 部分成功
最后更新日期：2014年11月15日
本列表列出各种任务型态首次尝试以及首次成功的探测器。
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最后更新日期：2015年3月15日
早期的太阳系探测器失败率较高，且又以苏联的太阳系探测器最不稳定，最近30年来，失败的太阳系探测器数量大幅减少。
最后更新日期：2017年4月29日