La sonda espacial Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde Cabo Cañaveral, Estados Unidos, en un cohete Titán-Centauro. Es idéntica a su sonda hermana, la Voyager 1. Ambas sondas habían sido concebidas inicialmente como parte del programa Mariner con los nombres de Mariner 11 y Mariner 12, respectivamente.
En 1977, Voyager 1 y Voyager 2 iniciaron un largo viaje desde la Tierra hacia los lejanos planetas exteriores. Equipadas con instrumentos más modernos que las sondas anteriores, las sondas Voyager proporcionaron a los astrónomos visitas espectaculares de los cuatro planetas que visitaron. Fotografiaron, además, muchos de los satélites o lunas de estos planetas, así como los anillos que se encuentran alrededor de Júpiter, Urano y Neptuno
A diferencia de su hermana, la Voyager 2 adoptó una trayectoria diferente en su encuentro con Saturno, sacrificando la cercanía a Titán, pero adoptando un mayor impulso gravitacional en su viaje hacia Urano y Neptuno. La sonda alcanzó su mayor cercanía con estos planetas en los años 1986 y 1989, respectivamente.
A pesar de que muchos de sus instrumentos se encuentran fuera de servicio, aún continúa inspeccionando los alrededores del sistema solar. Tardará unos 40 000 años en alcanzar la estrella Ross 248, de la que pasará a una distancia de 1,7 años luz.
Situada a una distancia de 125,32 UA (1,814×1010 km) el 21 de diciembre de 2020, se ha convertido en uno de los objetos más distantes que han creado los humanos. En la actualidad la única antena disponible para enviar órdenes a la sonda Voyager 2 es la DSS 43, la antena australiana de la infraestructura Red del Espacio Profundo. Desde marzo de 2020 se suspendieron las comunicaciones con la sonda pues era necesario realizar una serie de mejoras en la antena. La antena y la sonda volvieron a retomar el contacto a principios de 2021.
El 10 de diciembre de 2007 reveló que el sistema solar no tiene una forma esférica, sino ovalada, debido al campo magnético interestelar del espacio profundo.
El 5 de noviembre de 2018 salió de la heliopausa, evento registrado por un Instrumento de Plasma que midió una fuerte caída de las partículas del viento solar.
La sonda Voyager 2 fue lanzada con el fin de aprovechar las posiciones de Júpiter y Saturno, así como la entonces reciente técnica de asistencia gravitatoria. De esta forma, una misma misión podría visitar varios planetas con el ahorro que ello suponía.
La Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Titan IIIE.
El personal de tierra estuvo tan concentrado en un problema ocurrido durante el lanzamiento de su gemela, la Voyager 1, que olvidó enviar a la Voyager 2 un código de activación de su antena de alta ganancia. Por suerte, el personal pudo contactar con la sonda a través de la antena de baja ganancia y activarlo.
El máximo acercamiento a Júpiter tuvo lugar el 9 de julio de 1979, a 570 000 km sobre las nubes de las capas altas de la atmósfera del planeta.
Aunque los astrónomos habían estudiado Júpiter desde telescopios en la Tierra desde hacía siglos, los científicos se sorprendieron de los descubrimientos realizados por la sonda.
Las cámaras de la nave revelaron una atmósfera de hidrógeno y helio cuyas nubes presentaban una dinámica mucho más compleja de lo que habían imaginado anteriormente. La sonda descubrió también que el planeta emitía mucha más energía de la que recibía del Sol, lo que podría justificar una actividad atmosférica tan intensa que permitía la existencia de fenómenos como la Gran Mancha Roja.
La existencia de vulcanismo en Ío (luna) fue, probablemente, uno de los descubrimientos más inesperados de la misión realizada con anterioridad por la Voyager 1 unos meses antes. En conjunto, las dos sondas registraron más de nueve erupciones, y hay evidencias de que hubo más en el intervalo de tiempo comprendido entre ambas visitas.
La Voyager 1 había descubierto en la luna Europa largas series de estrías que los científicos habían interpretado como fallas procedentes de procesos tectónicos. Sin embargo, las imágenes de mayor resolución enviadas por la Voyager 2 revelaron que se trataba de fracturas en una capa de hielo que cubre un océano interior.
La sonda descubrió que el satélite Ganímedes, la mayor luna del sistema solar, presentaba dos tipos bien diferenciados de terreno, uno cubierto de cráteres y otro estriado, sugiriendo que la costra helada de esta luna pudiera haber sufrido fenómenos tectónicos.
Calisto presentaba una corteza de hielo muy antigua con muchos cráteres y anillos remanentes de grandes impactos. Los mayores cráteres aparentemente habían sido borrados por el flujo de la corteza de hielo a lo largo de los tiempos geológicos. No hay relieves topográficos aparentes de estos inmensos impactos, salvo una coloración diferente y los restos de anillos concéntricos.
Se descubrió un pequeño anillo alrededor del planeta, así como los satélites Adrastea, Metis y Tebe.