旅行者1号探测器（Voyager 1）是美国航空航天局（美国航空航天局）研制的无人外太阳系空间探测器，是“旅行者号”计划中的一艘，旨在飞越木星和土星，并且研究太阳系外层和太阳日球层以外的星际空间，是第一艘穿越日光层的航天器，也是第一个进入星际空间的人造物体。

旅行者1号探测器的研究最早起源于“行星之旅计划”，目的是利用每175年一次的行星排列，完成从木星到冥王星五个外行星的研究。因经费问题被否决后，又作为水手计划的“水手木星-土星”计划的一部分继续发展，最初是被定为水手11号，计划前往木星和土星。但是最终项目再次经历变更，整个探测计划从“水手木星土星计划”中独立出来，更名为卫星一号计划，探测器名称也从水手11号更名为了旅行者1号。

旅行者1号探测器重量为721.9千克，其主结构是一个扁平的十面棱柱体，中央装有71cm的钛合金球形燃料贮箱，里面可携带104kg推进剂，用于航天器的轨控和姿控。同时燃料储箱周围还安置着电子设备，其顶部则是有一个直径为3.7米的抛物面天线，用于定向通信。除了天线外，旅行者1号的主结构上还有两个向左右伸开的支架，其中长的支架是磁强计支杆，短的是红外干涉频谱仪支架，其中除红外光谱仪外，还有宇宙线探测计、等离子体探测器、广角摄像机、窄角摄像机、紫外光谱仪。“旅行者1 号”的侧身还挂着补充能量的装置—放射性同位素热电发生器，其实就是两枚核电池，亦称电池。另外，该探测器在燃料贮箱的侧旁还装有16台小型液态火箭发动机，以供探测器改变飞行方向和调整姿态使用。

旅行者1号于1977年9月5日发射升空，最初目标是探测木星、土星、天王星和海王星。1979年2月到达了木星上空，1979年11月飞到土星附近。后来，旅行者1号新增加了重点探测可能有生命的“土卫六”的任务，即绕飞“土卫6”，因为探测“土卫6”有特定的轨道要求，所以在完成“土卫6”探测后，旅行者1号没有按原定计划飞往天王星和海王星进行探测，而是直奔太阳系边缘。最终于2012年8月25日正式离开太阳系的保护层日光层，进入星际空间。

截止2023年7月，旅行者1号探测器距离地球近150亿英里（240 亿公里）。12月，美国航空航天局科学家对外宣布，旅行者1号与地面的通讯联系发生了故障。虽然科学家们依然没有放弃挽救的努力，但由于建造的年代过于久远，几乎不可能再度恢复通讯联系。旅行者1号探测器上携有关于人类文明的声音、图片和影像，有望继续长期在宇宙中传递人类文明的信息。

在1965年 （一说1964年 ），当时还在加州理工学院（Caltech）读博的Gary Flandro注意到太阳系的四颗外行星，即木星、土星、天王星、海王星，将会在80年代呈现一种罕见的排布，这种排布使得探测器有机会一次性的对4颗星球进行飞越探测，而且这种排布还使得探测器可以借助木星和土星的“引力弹弓”作用加速，因此燃料消耗可以大大降低，对持续探测任务非常有利。比如，一般情况下，飞船到海王星需要30年，而利用这种特殊的“弹弓”，时间会缩短到12年，任务进程缩短了一半还多。而在经过进一步的计算后，Gary Flandro发现，这样一种排布每隔175年才会出现一次，所以人类需要尽快抓住窗口发射探测器，以连续探测所有的外行星。

1965年，在美国航空航天局和联邦预算缩减的情况下，行星之旅计划（Grand Tour program）依然被制定，当时美国国家航空航天局试图在后阿波罗时代确定其任务，利用每175年一次的行星排列，向从木星到冥王星的所有五个外行星发送几艘航天器。

到1968年，JPL（喷气推进实验室）开始真正实施“行星之旅计划”，发射方案中包括使用土卫六3E运载火箭和使用航天飞机将探测器送入太空的两种方案。航天器的设计也有多种方案，最终JPL以656kg的TOPS（温差发电外行星探测器，Thermoelectric Outer Planet 未来航天飞机）方案获胜。TOPS包括一个主平台和一个4.3m口径的展开式伞状天线组成，在木星附近可以达到90kbps的数据下行速率，而在海王星为1.1kbps。探测器携带了90kg的各种载荷，包括：磁强计、等离子体探测器、辐射探测器、宇宙射线探测器、三个不同视角的相机、紫外分光计、红外分光计、光度计、红外辐射探测器，射电天文学接收机。最主要的创新是一台STAR自动化航天器用计算机（自测试并修复，Self-TestingAndRepairing)，STAR具有三冗余，可以识别故障并且自动切换至备份系统。1969年，JPL研制出了STAR的样机进行测试。

1969年，美国航空航天局空间科学和应用办公室成立了外行星工作组，任务是确定拟议的各种外行星飞行任务的优先次序。工作组并不倾向于对外行星进行单一的航行，而是认可多行星飞越任务的概念，最好是两次三行星航行(1977年的木星土星冥王星和1979年的木星-天王星海王星)，理由是这将把任务时间从13年或更长时间减少到7年半。同年6月，美国国家航空航天局召开了太空科学委员会夏季研究会，与会的23位科学家提出了一个包含五次外行星探测任务的时间表：一次前往木星，一次前往土星和太阳，一次飞往木星和天王星，以及工作组之前概述的两次三行星探测计划（1977年木星-土星-冥王星，1979年木星-天王星-海王星）。

随着美国航空航天局的经费下调，“行星之旅计划”被限制为只能进行2次任务，每次成本不大于10亿美元。1970年3月，尼克松暂时性的签署了项目，并且称之为“能够揭示外太阳系神秘行星”的计划。但一年后，大型空间天文望远镜（也就是哈勃空间望远镜的前身）的出现导致“行星之旅计划”被叫停。空间科学委员会认为“行星之旅计划”项目太过冒险而很多技术并未掌握或被验证，并且肯定会超过10亿美元的上限，迫使NASA使用更低成本的水手号级别任务来取代。1971年12月，“行星之旅计划”和NERVA核动力火箭发动机项目一起被取消，以让路给航天飞机项目。

在行星之旅计划被取消后，美国航空航天局表示，JPL TOPS开发小组将“保留并重新规划一个新的计划，用三轴稳定水手级航天器探索木星和土星。”之后，JPL(喷气推进实验室)提交了一个更加简单并且廉价的任务建议书，被称为水手木星土星任务（Mariner JupiterSaturn）。

1972年2月8日至9日，美国国家航空航天局的管理人员以空间科学委员会的名义求助于科学界并召开会议，水手木星土星计划得到一致肯定，也希望该航天器能够在土星以外继续运行，并返回关于宇宙粒子和场的非常重要的数据。5月18日，美国航空航天局与JPL签署了合同任务订单，水手木星-土星计划得到美国国家航空航天局的正式批准。为了降低成本和管理费用，美国国家航空航天局决定将水手木星-土星飞船的设计和建造全部交给JPL，同时为水手木星-土星任务拨款3.6亿美元，美国国会还增加了一些拨款以加速项目研发。1972年7月，美国航空航天局在77项候选者中选择了9项科学载荷，两年后增加了第10台仪器。

1973年12月，随着先驱者10号飞越木星，探测器发现该木星附近的磁场强度是预期的几千倍。此时水手木星-土星任务刚刚开始了18个月，工程师迅速修改设计，增加辐射屏蔽结构并且使用了更加抗辐照的电子系统，同时还对航天器的电子元器件进行了极其严格的测试检查。

1977年3月，美国航空航天局认为水手号木星-土星飞船已经偏离水手号家族太远了，需要取一个合适的新名字，于是组织了一场命名竞赛，获胜的提名为“卫星一号”（Voyager），因此最终项目又被改名为了“旅行者计划”。

经过讨论与论证，美国宇航局最终敲定了旅行者探测器的两条线路：其中一条会经过木星、土星以及土卫六泰坦；另一条则会实现Gary Flandro当年的设想—依次拜访木星、土星、天王星、海王星，然后离开太阳系。两条线路分别由两艘探测器实现，旅行者1号负责前者，旅行者2号探测器完成后者。

旅行者1号是为探索外太阳系行星和行星际环境而发射的航天器。旅行者1号主要任务是：

（1）研究行星大气层的环流、动力学、结构和组成。

（2） 表征行星卫星的形态、地质和物理状态。

（3） 提供行星、卫星和环的质量、大小和形状等经过修正的值。

（4）确定行星磁场结构并表征其中的高能捕获粒子和等离子体的组成和分布。

旅行者1号探测器的主结构是一个扁平的十面棱柱体，中央装有71cm的钛合金球形燃料贮箱，里面可携带104kg推进剂，用于航天器的轨控和姿控。同时燃料储箱周围还安置着电子设备，其顶部则是有一个直径为3.7米的抛物面天线，用于定向通信。除了天线外，旅行者1号的主结构上还有两个向左右伸开的支架，其中长的支架是磁强计支杆，短的是红外干涉频谱仪支架，其中除红外光谱仪外，还有宇宙线探测计、等离子体探测器、广角摄像机、窄角摄像机、紫外光谱仪。“旅行者1 号”的侧身还挂着补充能量的装置—放射性同位素热电发生器，其实就是两枚核电池，亦称钚电池。另外，该探测器在燃料贮箱的侧旁还装有16台小型液态火箭发动机，以供探测器改变飞行方向和调整姿态使用。

为了执行远离地球的深空探测任务，旅行者1号上装备了先进的自主控制系统，可以进行长时间无监督的自主控制。在旅途中除轨道修正由地面掌握外，飞行中的大部分活动由探测器自己做主。其控制系统主要由三套子系统组成，分别为：计算机指挥系统、飞行数据处理系统和姿态控制系统。其中计算机指挥系统负责存储其他两套子系统的运行指令，并在设定的时间发布指令，另外它还有故障检测、错误纠正、天线指向控制和设备定序能力。姿态控制系统则是配有三轴稳定陀螺仪，能够控制航天器的方向及姿态，同时能够保持高增益定向天线时刻指向地球，用于接受指令和发送数据。所有三套子系统都有冗余组件，以确保持续运行。依靠这些系统，探测器 不但能对自己的飞行状态和设备仪器工作情况进行自动的监测控制和修正， 而且能对旅途中临时发生的各类故障迅速进行检查和排除。

旅行者1号通过使用三个放射性同位素热电发电机（RTG）为航天器系统和仪器供电。这些RTG串联组装在一个可展开的吊杆上，吊杆接在连接到基本结构的支杆上。每个RTG单元都装在一个铍外壳中，直径40.6厘米，长50.8厘米，重39千克。RTG使用放射源（这里指的是氧化钚形式的钚238），它在衰变时会放出热量。双金属热电装置将热量转化为电能，供航天器使用。随着放射性物质的消耗，RTG的总输出量会随时间慢慢减少。因此，虽然旅行者号探测器1号上的RTG在发射时的初始输出功率约为470W，直流电压为30V，但到1997年初（发射后约19.5年）已降至约335W。随着功率的不断降低，航天器上的功率负荷也必须随之降低。

旅行者1号的无线电通信系统可以在太阳系范围内使用。该通信系统包括直径为3.7米的抛物面高增益天线，用于与地球上的三个深空站通信。飞行器通常使用2.3GHz或8.4GHz的频率向地球传输数据，而从地球使用2.1GHz的频率向旅行者1号发送信号。当旅行者1无法直接与地球通信时，其数字磁带录音机（DTR）可以记录约64KB的数据，以便在其他时间传输。旅行者1号发出的信号需要19个小时才能到达地球。通信通过高增益天线和低增益天线进行备份。高增益天线支持X波段和S波段下行链路遥测。旅行者号探测器是第一个使用X波段作为主要遥测链路频率的航天器。数据可以存储起来，以便以后通过使用机载数字磁带录音机传输到地球。

旅行者1号探测器装有16台MR-103小型液态火箭发动机，其中4台用于轨道修正，剩下12台是用于姿态控制。12台姿态控制发动机又以每6个一组，分成两组，互为备份。MR-103型推进器由美国火箭引擎制造商洛克达因公司研发，在卡西尼号与黎明号探测器上也都使用过，正常情况下能产生约90克的推力。在任务初期，旅行者1号飞越太阳系木星、土星等重要行星时，工程师们通过轨道修正发动机使航天器按设定轨迹飞行。这些推进器以微小的脉冲方式工作，几毫秒就能启动，然后让飞船修正方向，并使其天线指向地球，以便与地球指挥中心保持通信。但自1980年11月8日开始，所有的轨道修正发动机都进入了休眠状态。2017年11月28日，旅行者号探测器的工程师重新启动了四台轨道修正发动机，通过10毫秒脉冲点火的方式，测试了它们调整飞船的性能，最终确认这四台推进器的性能和姿态控制推进器一样处于良好状态。这意味着旅行者1号的使用寿命还可延长2年到3年。

旅行者1号携带了11台科学仪器，包括成像科学系统、紫外光谱仪(UVS)、红外干涉光谱仪、行星射电天文学实验设备、光偏振仪、三轴磁通量门磁力仪、等离子光谱仪(PLS)、低能带电粒子实验设备(LECP)、等离子体波实验设备(PWS)、宇宙射线望远镜和无线电科学系统。在每次与行星相遇期间，这些仪器被用于对行星的研究，以及更详细地了解太阳系外围的星际空间。

宇宙射线望远镜包括高能望远镜系统（HETS）和低能望远镜系统（LETS）。主要是研究星际宇宙射线的起源和加速过程、生命史和动力学贡献、宇宙射线源中元素的核合成、宇宙射线在行星际介质中的行为以及被捕获的行星高能粒子环境。

成像科学系统包括一台窄角长焦距相机和一台广角短焦距相机。实验的目的是拍摄木星和土星上的全球运动和云分布、总体动力学特性、纬向旋转、旋转轴方向、纬向剪切、垂直剪切、流动不稳定性、斑点以及大气在时间和空间上运动的尺度谱。

红外干涉光谱仪用于调查研究了行星能源平衡，还调查大气成分，包括H2/He比率的测定，以及CH2和NH3的丰度。

低能带电粒子实验配备了一台粒子望远镜，该望远镜拥有厚度在2-2450微米之间的固态探测器。该项实验旨在研究行星和行星际环境中的高能粒子。

光偏振仪用于研究行星（木星和土星）的表面纹理和成分信息，以及土星环的大小分布和成分信息以及两颗行星的大气散射特性和密度信息。

行星射电天文学实验设备是通过对木星和土星在20kHz至40.5MHz频率范围内的无线电发射信号的研究，得出了有关磁层等离子体共振和这些行星区域非热无线电发射的物理数据。

等离子体研究使用了两个法拉第未来杯探测器，一个指向地球航天器线，另一个与该线成直角。地球指向探测器确定了等离子体离子的宏观性质，获得了它们的速度、密度和压力的精确值。侧面的法拉第杯用于测量能量范围从5eV到1keV的电子。

等离子体波实验设备由一个16通道步进频率接收器和一个低频波形接收器以及相关的电子设备组成。这项研究提供了木星和土星电子密度剖面的连续、独立于鞘层的测量结果，还提供了对木星和土星磁层物理进行比较研究所需的局部波粒相互作用的基本信息。

无线电科学调查的科学目标是通过检查主体在航天器掩星过程中浸入和出现时对双频无线电信号的传播影响，确定行星和卫星电离层和大气层的物理特性，以及通过检查相继通过每个环的双频无线电信号的传播效应来确定土星环中物质的数量和大小分布以及环的尺寸，并穿过C环和土星表面之间的缝隙。

这项实验旨在研究木星和土星的磁场，太阳风与这些行星磁层的相互作用，以及到达太阳风与星际磁场边界的行星际磁场。

紫外线光谱仪被设计用于测量大气性质，并测量波长范围从0.04到0.16微米（400到1600A）的辐射。

多年来，为了延长旅行者1号的运行时间，任务团队关闭了一些科学仪器。截止2023年12月，旅行者1号只剩下四个科学仪器仍在运行——宇宙射线子系统、低能带电粒子仪器、磁力计和等离子体波子系统。到2025年，随着探测器上所有的核电池都到达寿命，失去供电能力，探测器将无力维持任何一台仪器的工作。

旅行者1号柱体一侧安装了一个12英寸的镀金铜盘。该光盘记录了地球的声音和图像，旨在描绘地球上生命和文化的多样性。圆盘被包裹在一个铝制保护套中，还有一个盒式录音磁带盒和一个针。外壳上刻着解释旅行者探测器的起源和如何播放光盘的说明。在封套上2厘米的区域还电镀了一个超纯-238源（放射性约为0.26纳玛丽·居里，半衰期为45.1亿年），通过测量剩余U238的子元素量，可以确定自发射以来的经过时间。

光盘上录有115幅照片，包括中国的八达岭长城、华人的家宴，55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，以及四种中国的方言，普通话、闽南语、粤语和吴语。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好。”唱片还包括时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候和时任美国总统卡特的问候。

黄金唱片中还包含一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有京剧和古曲《高山流水》等。

旅行者1号探测器使用的运载火箭为泰坦IIIE-半人马座（Titan IIIE-Centaur ）。泰坦III-E半人马座是美国空军泰坦III-D的改进型，于1974年推出，以满足美国航空航天局科学有效载荷的发射要求。相比泰坦III-D二级火箭，泰坦III-E半人马座增加了半人马座D-1T第三级。半人马D-1T由两台普惠发动机提供动力，这两台发动机燃烧液态氧/液氢液体燃料，可以产生约13.6吨（30000磅）的总推力。联合技术公司的两个固体火箭助推器燃烧粉状铝/高氯酸铵固体酒精，产生1070.9吨（2361000磅）的总推力。该运载火箭能够携带约3.4吨（7400磅）的有效载荷进入地球静止转移轨道，携带约3.8吨（8400磅）的有效载荷进入火星或金星轨道，或者携带0.2-0.8吨（500-1750磅）的有效载荷进入外行星轨道。

1977年9月5日，旅行者1号在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角，被搭载在一枚泰坦IIIE-半人马座火箭上发射升空，但火箭二子级的LR-91-AJ11发动机混合比出现偏差，在原定工作205秒的弧段上只工作了180秒。

1978年2月23日，地面发送指令给旅行者1号以测试扫描平台的铰链结构，结果铰链卡死。如果该平台无法恢复，则代表着在木星和土星交会阶段仪器无法持续指向目标，对成像来说是致命的。1978年3月开始，地面上行指令让扫描平台进行一系列转动。5月31日，扫描平台测试正常。可能是一些灰尘进入了旅行者1号的铰链结构导致卡死，在后续测试中灰尘被移除所以展开成功。旅行者1号继续进行它前往木星的旅途。

1978年4月，旅行者1号开始对木星展开拍摄任务，当时它距离木星约2.65亿公里(1.65亿英里)。

1979年1月，旅行者1号发回的木星图像表明，木星的大气比1973-1974年先驱者号飞越期间更加动荡。从1月30日开始，旅行者1号每96秒拍摄一张照片，持续100小时，以生成一部彩色延时视频来描绘木星的10次旋转。2月10日，旅行者1号进入木星的卫星系统，并在3月初，发现了一个围绕木星的薄环(不到19英里或30公里厚)。旅行者1号与木星最近的一次相遇是在1979年3月5日12点05分，距离约为280000公里(174000英里)，随后它遇到了木星的几个卫星，包括阿玛耳忒亚(距离261100英里或420200公里)，木卫一(距离13050英里或21000公里)，木卫二(距离45830英里或733760公里)，木卫三(距离2000公里)。

在飞跃木星期间，旅行者1号共拍摄了约18000张木星及其卫星的图像。最有趣的发现是在木卫一上，图像显示了一个奇异的黄色、橙色和褐色球体，其中至少有八座活火山向太空喷射物质，使其成为太阳系中地质活动最活跃的行星之一。活火山的存在表明，木星空间中的硫和氧可能是木卫一上富含二氧化硫的火山喷流的结果。除此之外，旅行者1号还发现了木星两颗新的卫星，木卫十四（Thebe）和木卫十六（Metis）。

1980年11月，旅行者1号略过土星，于11月12日最接近土星，距离土星最高云层124000公里(77000英里)以内。旅行者1号探测到土星环的复杂结构，并且对土卫六上的大气层进行了观测。

旅行者1号拍摄了约16000张土星、土星环和卫星的图像。发现了五颗新卫星，一个由数千条带组成的环形系统，科学家称之为“辐条”的B环中微小粒子的楔形瞬态云，一个新的环（G环），以及F环两侧的“牧羊”卫星。在飞越过程中，旅行者1号拍摄了土星的卫星泰坦、米玛斯、土卫二、特提斯、席琳·迪翁和土卫五。根据传回的数据，所有的卫星似乎主要由水、冰组成。根据图像显示，卫星泰坦厚厚的大气层完全掩盖了地表。同时大气数据表明，土卫六可能是太阳系中除地球以外，地表可能存在液体的天体。此外，氮、甲烷和更复杂的碳氢化合物的存在表明，在泰坦上可能存在生物化学反应。

在与土星相遇后，旅行者1号以每年约3.5天文单位（3.25亿英里或5.23亿公里）的速度逃离太阳系，向北偏离黄道面35度，沿着太阳相对于附近恒星运动的大致方向运动。

1990年1月，旅行者1号正式开始了旅行者号探测器星际任务。同年2月14日，旅行者 1 号探测器搭载的相机在沉寂了10年后被最后一次开启。随后，在远离地球 59.5 亿千米的地方，旅行者1号拍摄了60幅照片。运用这些照片，美国航空航天局喷气动力实验室的科学家们创制出了在距离地球最远处拍摄的太阳系全家福。

2003年11月，喷气推进实验室的科学家曾发现“旅行者”1号观测到了一些前所未有的迹象，并判断它已进入激波边界。但因为没有人知道激波边界的确切标志，这一观点引起相当争议，部分科学家认为它只是接近了这一区域而已。

2004年12月中旬左右，旅行者1号探测到了等离子体的振荡，但是此后这一现象却没有再出现；在同一时间，这艘飞船还探测到其周围的磁场突然增强，并一直延续到2005年9月。这两项证据都表明“旅行者”1号确实穿越了激波边界。

2005年，美国航空航天局召开新闻发布会宣布，科学界已经达成共识，确认旅行者1号已经进入日鞘。日鞘即太阳系外部边界的表面，分布在太阳风创造出的气泡边缘。

2010年6月，美国航天局研究人员发现旅行者1号探测器周围太阳风风速减为零，当时探测器距太阳约170亿公里。研究人员未立即下定论，而是继续观察4个多月，最终确信探测器周围指向太阳系外方向的太阳风速率的确已减为零。这意味着探测器朝着太阳系边缘又迈进一步。

2013年9月，美国航空航天局宣布，旅行者1号已经于2012年8月25日正式离开太阳系的保护层日光层，进入星际空间。自进入星际空间以来，旅行者1号记录下3次由太阳日冕物质抛射引起的“太阳风海啸”，其中第一次规模较小，因此过了一段时间才被研究人员注意到；第二次于2013年3月被旅行者1号上的仪器清晰“感知”，结果表明该探测器所处位置的等离子体密度是日光层内的40多倍，由此推断其进入了星际空间；2014年3月，旅行者1号第三次记录到“太阳风海啸”，根据测得的等离子体震荡数据计算出的等离子体密度与第二次相似，证实了旅行者1号确实在星际空间中航行。

据路透社2021年5月11日报道，旅行者1号探测器探测到因星际空间少量气体持续振动产生的微弱而单调的嗡嗡声。这种声音实际上是恒星系统之间广阔空间内的背景噪音。其频率为3千赫，介于无线电频谱中特低频和甚低频两个频段之间。

2024年6月，美国航空航天局 (NASA) 宣布，旅行者 1 号，人类制造的最遥远的航天器，终于再次发回来自其全部四个科学仪器的数据，这意味着该机构可以再次接收有关等离子体波、磁场和太空粒子的读数。

在探测完土卫六后，由于没有星球需要观测，“旅行者1号”关掉了大部分仪器以省电，只保留探测星际空间磁场等设备。未来，它将探测星际空间的磁场和粒子，2025年后就不会有任何的科学数据了，但工程数据会有，还有少量的电量保证传回这些数据，直到2036年。在这之后，它会依赖惯性继续飞行，如果路过星球的话，还会受到星球引力的影响，但不会靠近星球，只是掠过。它将一直在星际空间漫游，在很长时间后，路过某一个星系，但对人类基本没有意义，因为收不到它的信号。最终的命运就是一直漫游下去，失落在宇宙空间。如果我们将太阳系定义为太阳和主要围绕太阳运行的一切，旅行者1号将一直处于太阳系的范围内，直到它在14000至28000年后从奥尔特云中出现。

1979年3月间，旅行者1号离木星最近，距离木星中心约34.9万公里，而早在同年1月它就开始拍摄这颗行星的照片了。大多数对于木星特征的观测都是在探测器近距离逗留的48小时内进行的，行星环首先被发现，然后第一次观测到木卫一（Io）上的火山活动。之后，还发现了木星两颗新的卫星，木卫十四（Thebe）和木卫十六（Metis）。

旅行者1号在1980年11月飞近土星，在飞越土星过程中，共拍摄了约16000张土星、土星环和卫星的图像。发现了土星五颗新卫星，一个由数千条带组成的环形系统，科学家称之为“辐条”的B环中微小粒子的楔形瞬态云，一个新的环（G环），以及F环两侧的“牧羊”卫星。探测器还研究了巨大的土卫六（Titan），其厚厚的大气层完全掩盖了地表。同时大气数据表明，土卫六可能是太阳系中除地球以外，地表可能存在液体的天体。此外，氮、甲烷和更复杂的碳氢化合物的存在表明，在土卫六上可能存在生物化学反应。

1990年，旅行者1号从外部拍摄了太阳系的全貌。这张太阳系合照是由60幅照片拼接而成，拍摄地点距地超过64亿公里，在这张组合照片中，包含了太阳、金星、地球、木星、土星、天王星、海王星等天体。

1998年，旅行者1号超越了先驱者10号（第一艘穿越小行星带的宇宙飞船），成为距离地球最远的、能与地球进行信号传输与接收的人造太空探测器。

2012年8月，旅行者1号正式穿越太阳系的保护层日光层，进入星际空间，成为第一个进入星际空间的人造物体。

旅行者1号探测器是第一个进入星际空间的人造物体。NASA科学任务理事会副主席约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)评价说：“旅行者1号已经闯入了先前没有任何探测器到过的地方，取得了科学编年史上最重要的一项技术成就。随着它驶入星际空间，人类的科学梦想和科学事业又掀开了新一页篇章。”

作为距离地球最远和飞行速度最快的人造飞行器，“旅行者1号”已成为美国航空航天局最具象征性的成功作品，标志着星际探索新时代的到来。它表明人类探索宇宙的能力已达到了很高的水平，其技术对于未来宇宙探索具有重要的借鉴意义。