Výsledkom boli pomerne "hrubé" snímky, no hlavnou úlohou sond nebolo mapovanie planét - sonda mala iba dokázať, že pripravovaná sonda Voyager prekoná prenikavé žiarenie v okolí Jupitera, že sa môže vyhnúť zrážkam s balvanmi i čiastočkami prachu v páse asteroidov širokom 280 miliónov km a že zvládne i veľmi dlhý let medziplanetárnym priestorom.Obe sondy vydržali mimoriadne podmienky v oblasti vonkajších planét bez väčšieho poškodenia a ďalej vysielali signály s údajmi o medziplanetárnom priestore do riadiaceho strediska NASA v Ames Research Center. Pioneer 10 ako prvý prekročil pomyselné hranice slnečnej sústavy, keď v júni 1983 prekrížil obežnú dráhu Neptúna - až do roku 1999 najvzdialenejšej planéty. Rádioizotopový zdroj energie na palube a neustále zvyšovanie citlivosti príjimačov na Zemi mali podľa názorov vedcov udržať dlhodobé spojenie s oboma sondami. Ich dráhy vyberali veľmi starostlivo - podobne ako pri ich nasledovníčkach, sondách Voyager - aby každá opustila slnečnú sústavu iným smerom. Pokiaľ by existovala nejaká ďaľšia, desiata planéta, ukrytá kdesi za obežnou dráhou Pluta, prípadne iný ešte neznámy tmavý spoločník Slnka - ako predpokladajú niektorý vedci - mali by byť dráhy všetkých uvedených sond odlišné.Pioneer 10:Odštartoval 3. marca 1972 na miliardu km dlhú cestu k Jupiteru. Tretí stupeň nosnej rakety na pevné palivo urýchlil sondu na rekordnú rýchlosť 14,5 km/s, takže sa stala vôbec najrýchlejším kozmickým objektom, ktorý človek vytvoril (sonda Voyager neskôr dosiahla rýchlosť ). Pri takejto značnej rýchlosti je možné dokonca aj opustiť slnečnú sústavu. Sonde sa podarilo prekročiť obežnú dráhu Mesiaca po dlhých 12 hodinách, čo bolo šesťkrát rýchlejšie než klasické lunárne prieskumné sondy vysielané do tých čias zo Zeme. Po prvej korekcii dráhy sa rýchlosť zvýšila o ďalších 14 m/s, po druhej korekcii o 0,14 m/s. Medzitým už po 82 dňoch letu prekročil Pioneer 10 obežnú dráhu Marsu a v júli začal svoju deväťmesačnú púť naprieč pásmom asteroidov. Obavy z ochromenia sondy po náraze častíc "nebeských smetí" pohybujúcich sa 15-krát väčšou rýchlosťou než strela z pušky, sa ukázali prehnané. Sonda informovala iba o 16 nárazoch nepatrných častíc kozmického prachu. Na ceste k Jupiteru Pioneer 10 preťal najprv dráhu jeho najvzdialenejšieho mesiaca Sinope. Bolo to 8. novembra 1973. O 18 dní prenikol do magnetického poľa obrovského Jupitera. K najväčšiemu priblíženiu došlo 4. decembra, keď sonda preletela vo vzdialenosti 140 000 km nad hornou hladinou víriacich oblakov. Palubnú aparatúru čiastočne ochromila veľmi silná radiácia, ktorá je 19 000-krát silnejšia než v okolí Zeme. Až do 2. decembra vysielala sonda zábery, ktoré boli zreteľnejšie než pri pozorovaní akýmikoľvek astronomickými ďalekohľadmi z povrchu Zeme. Silná radiácia v okolí Jupitera však zavinila, že niektoré snímky z okamihov najväčšieho priblíženia sa z vysielania stratili.