Venus Express is de eerste Europese missie naar de planeet Venus. De missie beoogt een uitgebreid onderzoek van de atmosfeer en plasma-omgeving van Venus en zal enkele belangrijke aspecten van de fysica van het oppervlak vanuit een baan om de aarde bestuderen. In het bijzonder zal Venus Express zich richten op de structuur, samenstelling en dynamica van de atmosfeer van Venus, ontsnappingsprocessen en de interactie van de atmosfeer met de zonnewind en zo antwoorden geven op de vele vragen die in deze domeinen nog onbeantwoord zijn. Venus Express zal een doorbraak mogelijk maken in de Venuswetenschap na een lange periode van stilte sinds de periode van intense exploratie in de jaren ’70 en ’80.

De payload bestaat uit zeven instrumenten. Vijf van hen werden geërfd van de Mars Express en Rosetta projecten, terwijl twee instrumenten speciaal werden ontworpen en gebouwd voor Venus Express. De spectrometers en beeldvormende instrumenten, samen met het radio-wetenschappelijk experiment, en het plasma pakket vormen een geoptimaliseerde payload die in staat is om de missiedoelen voldoende diepgaand te behandelen. Verschillende van de instrumenten zullen specifiek gebruik maken van de spectrale vensters op infrarode golflengten om de atmosfeer in drie dimensies te bestuderen. Het ruimtevaartuig is gebaseerd op het Mars Express ontwerp met kleine aanpassingen die vooral nodig waren om te kunnen omgaan met de thermische omgeving rond Venus, en zo is een zeer kosteneffectieve missie gerealiseerd in een uitzonderlijk korte tijd.

Het ruimtevaartuig werd gelanceerd op 9 november 2005 vanuit Baikonur, Kazachstan, door een Russische Soyuz-Fregat draagraket en arriveerde bij Venus op 11 april 2006. Venus Express zal observaties van de planeet uitvoeren vanuit een zeer elliptische polaire baan met een periode van 24 uur. In 3 aardse jaren (4 sterrendagen van Venus) zal het ongeveer 2 Tbit aan wetenschappelijke gegevens opleveren.

Telecommunicatie met de Aarde wordt verzorgd door het nieuwe ESA grondstation in Cebreros, Spanje, terwijl een bijna identiek grondstation in New Norcia, Australië, het radio-wetenschappelijk onderzoek ondersteunt.