Parfois, un vaisseau spatial ne peut pas s'arrêter. Les limites de carburant rendent l'insertion en orbite impossible ; les missions se contentent alors d'un survol rapproché. Un survol consiste à envoyer une sonde à proximité d'un corps céleste à grande vitesse, afin de recueillir des données pendant une courte période.

La géométrie est impitoyable. Les instruments doivent fonctionner du premier coup et pointer avec précision lors de la prise de contact. La transmission des données prend souvent des heures, voire des jours, en raison de la faiblesse du signal et de l'immense distance.

Missions de survol remarquables

• Voyager 2 passe devant Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune
• La sonde New Horizons a survolé Pluton en 2015.
• La sonde solaire Parker effectue des survols solaires répétés.
• Survols des lunes de Saturne par Cassini avant son insertion en orbite

Les survols permettent également d'obtenir une assistance gravitationnelle. Un vaisseau spatial passe à proximité d'une planète pour modifier sa vitesse ou sa direction sans consommer de carburant. Les responsables de mission utilisent ces manœuvres pour atteindre des cibles autrement inaccessibles.