Venus Express je první evropská mise k planetě Venuši. Cílem mise je komplexní výzkum atmosféry a plazmového prostředí Venuše a bude se zabývat některými důležitými aspekty fyziky povrchu z oběžné dráhy. Venus Express se zaměří zejména na strukturu, složení a dynamiku atmosféry Venuše, únikové procesy a interakci atmosféry se slunečním větrem a poskytne tak odpovědi na mnoho otázek, které v těchto oblastech stále zůstávají nezodpovězeny. Venus Express umožní průlom ve vědě o Venuši po dlouhém období odmlky od období intenzivního výzkumu v 70. a 80. letech 20. století.

Náklad se skládá ze sedmi přístrojů. Pět z nich bylo zděděno z projektů Mars Express a Rosetta, zatímco dva přístroje byly navrženy a vyrobeny speciálně pro Venus Express. Sada spektrometrů a zobrazovacích přístrojů spolu s radiovědeckým experimentem a plazmovým balíčkem tvoří optimalizované užitečné zatížení dobře schopné řešit cíle mise do dostatečné hloubky. Několik přístrojů bude využívat speciální spektrální okna na infračervených vlnových délkách, aby bylo možné studovat atmosféru ve třech rozměrech. Sonda vychází z konstrukce sondy Mars Express s drobnými úpravami potřebnými především pro zvládnutí tepelného prostředí v okolí Venuše, a tak se podařilo ve výjimečně krátké době realizovat velmi úspornou misi.

Sonda byla vypuštěna 9. listopadu 2005 z Bajkonuru v Kazachstánu ruskou nosnou raketou Sojuz-Fregat a k Venuši dorazila 11. dubna 2006. Venus Express bude provádět pozorování planety z vysoce eliptické polární dráhy s periodou 24 hodin. Za 3 pozemské roky (4 hvězdné dny Venuše) provozu vrátí přibližně 2 Tbit vědeckých dat.

Telekomunikaci se Zemí zajišťuje nová pozemní stanice ESA v Cebreros ve Španělsku, zatímco téměř totožná pozemní stanice v New Norcia v Austrálii podporuje radiovědecká zkoumání.