Na pozorovanie Galileiho mesiacov stačí dobrý triéder alebo šestnásťcentimetrový ďalekohľad. Mesiace rýchlo menia polohu voči Jupiteru a každú noc poskytujú niektorý zo štyroch zaujímavých úkazov: zatmenie mesiaca, keď mesiac vstupuje do tieňa Jupitera (obdoba zatmenia Mesiaca); zákryt mesiaca, keď je zakrytý kotúčom planéty (obdoba zákrytu hviezdy Mesiacom); prechod mesiaca pred kotúčom Jupitera, sprevádzaný nápadnou čiernou škvrnou na kotúči Jupitera - tieňom mesiaca (obdoba prechodu Merkúra a Venuše cez disk ); prechod mesiaca cez kotúč Jupitera (obdoba zatmenia Slnka).

Io, Europa a Ganymed pri každom obehu okolo Jupitera vojdú do jeho tieňa a tiež vrhnú tieň na jeho povrch. Pri každom obehu teda môžeme pozorovať zatmenie a prechod tieňa. Kallisto, ktorá sa pohybuje ďalej od Jupiter, nemusí pri každom obehu vstúpiť do tieňa planéty, ani vrhnúť na ňu svoj tieň.

V čase pred opozíciou Jupitera so Slnkom nastávajú zatmenia mesiacov pri západnom okraji planéty, po opozícii pri východnom okraji. Keď je Jupiter v opozícii so Slnkom, nemôžeme zatmenia mesiacov pozorovať. Tieň Jupitera je pre pozorovateľa zo Zeme skrytý za jeho kotúčom. V prípade mesiaca Io možno začiatky zatmení a konce zákrytov pozorovať v čase pred opozíciou. Po nej sa dajú pozorovať len konce zatmení a konce zákrytov. Vo všeobecnosti platí to isté aj pre Európu, no niekedy sú viditeľné nielen začiatky, ale aj konce oboch úkazov v čase pred opozíciou i po nej. V prípade Ganymeda a Kallisto možno pozorovať začiatky aj konce zatmení a zákrytov, okrem obdobia v blízkosti opozície Jupitera so Slnkom. Počet úkazov, ktoré nastanú počas sňa, je rôzny a závisí od smeru tieňa Jupitera. Počas dňa môžu nastať minimálne dva a maximálne šestnásť úkazov. Z nich dva až päť pripadá na Io. Trvanie úkazov závisí od šírky planéty a jej tieňa, cez ktoré musia mesiace prechádzať. Keď je Jupiter v kvadratúre so Slnkom, tieň Jupitera i tiene Galileiho mesiacov sú voči Zemi najdlhšie. V tom čase trvajú najdlhšie aj tieňové úkazy.

Najjasnejší na oblohe je Ganymed (+4,5m), najslabšia Kallisto (+5,5m). Josnosť Io, Ganymeda a Kallisto sa mení vzhľadom na ich polohu k Jupiteru v rozmedzí 0,25m, jasnosť Európy o niečo viac. Kallisto je najmenej jasná v čase, keď je východne (v obracajúcom ďalekohľade vpravo) od Jupitera, a najjasnejšia západne (vľavo) od neho. Pre ostatné tri je situácia v jasnosti obrátená.