有时航天器无法停止。燃料限制使得进入预定轨道成为不可能，因此任务只能进行近距离飞掠。飞掠是指探测器高速掠过天体，并在短暂的时间窗口内收集数据。

几何条件极其苛刻。仪器必须一次性成功，在探测过程中精确指向目标。由于信号微弱且距离遥远，数据传输往往需要数小时甚至数天才能返回。

值得注意的飞掠任务

• 旅行者2号飞越木星、土星、天王星和海王星
• 新视野号探测器于2015年飞掠冥王星
• 帕克太阳探测器多次飞掠太阳
• 卡西尼号飞掠土星卫星，然后进入轨道

飞掠飞行也起到引力辅助的作用。航天器掠过行星表面，无需消耗燃料即可改变速度或方向。任务规划人员利用这些机动来抵达原本超出航程的目标。