En ocasiones, una nave espacial no puede detenerse. Las limitaciones de combustible imposibilitan la inserción en órbita, por lo que las misiones se conforman con un sobrevuelo cercano. Un sobrevuelo consiste en enviar una sonda a gran velocidad cerca de un cuerpo celeste, recopilando datos durante un breve lapso de tiempo.

La geometría es implacable. Los instrumentos deben funcionar a la perfección desde el primer intento, apuntando con precisión durante el encuentro. La transmisión de datos suele tardar horas o incluso días debido a la debilidad de la señal y la enorme distancia.

Misiones de sobrevuelo destacadas

• La Voyager 2 pasa junto a Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
• La sonda New Horizons pasó cerca de Plutón en 2015.
• La sonda solar Parker realiza repetidos sobrevuelos solares.
• Sobrevuelos de Cassini a las lunas de Saturno antes de la inserción en órbita.

Los sobrevuelos también sirven como asistencia gravitatoria. Una nave espacial pasa cerca de un planeta para cambiar de velocidad o dirección sin consumir combustible. Los planificadores de misiones utilizan estas maniobras para alcanzar objetivos que de otro modo estarían fuera de alcance.