朱诺号携带的科学仪器套件将：
确定氢氧比例，有效的测量木星上水的丰度，这将有助于厘清现行理论中有关气体巨星的木星是在太阳系的何处形成。
获得更好的木星核心质量评估，也将有助于厘清气体巨星于太阳系何处形成的现行理论。
精确的绘制木星引力场图，以确定木星内部的质量分布，包括其结构和动态等属性。
精确测绘木星的磁场，评估其起源和结构场，以及在木星的多深处创造出磁场。这个实验也将有助于科学家了解基本物理学的发电机原理。
测绘大气成分、温度、结构、云的不透明度和动力学变化，在所有的纬度上达到压力超过100帕（10MPa；1,450磅/平方英寸）。
探索木星极地的磁层和极光的三维结构和特征。
测量由木星的角动量造成的参考系拖曳，也称为冷泽-提尔苓进动，和可能的广义相对论效应与木星自转连接的一个新测试。
探测器的名字“朱诺”是罗马神话中天神朱庇特的妻子。朱庇特施展法力用云雾遮住自己，但是朱诺却能看透这些云雾，了解朱庇特的真面目，因此探测器取这个名字也是借用其寓意，希望它能解开这颗云遮雾绕的气态巨行星隐藏的秘密。
朱诺号木星探测器总巡航距离超过7亿1600万公里，速度将超过165000英里每小时（约264000km/h）。在一个地球年的时间里，它会环绕木星33次。
2011年8月5日升空之后，朱诺号的巡航路线会先从地球进行重力助推，在两年后（2013年10月）再会合地球。
“朱诺”在2011年8月5日12时25分发射，“因为地球和木星必须处于适当的位置，这样才能使“朱诺”到达目的地。探测器将于2013年10月利用地球引力飞往木星，预计2016年到达木星轨道，调查木星上冰岩芯是否存在；确定木星上水的含量；大气中氨的含量；研究木星大气对流情况以及探讨木星磁场起源和极地磁层任务计划于2017年10月结束。探测木星期间，探测器将在那里遭受到强烈宇宙射线的照射，强度超过太阳系内除了太阳以外任何有探测器造访过的地方。按照计划，朱诺号抵达木星，它将围绕这颗气态巨行星的轨道运转一年时间，任务期间一共围绕木星飞行33圈，采用极轨轨道在北极到南极之间绕转飞行。这艘飞船上一共搭载了8台载荷设备，用于考察木星的大气层，引力场以及磁场。
2015年7月，美国宇航局发布了一则消息，已经在行星际空间中飞行四年的“朱诺”号探测器预计在2016年7月4日抵达木星。
2016年，它将会进行切入轨道点火，将速度减慢后进入周期为11天的极轨道。
2016年1月13日下午2点（北京时间1月14日凌晨3点），美国朱诺号打破依靠太阳能提供能源的探测器最远航行记录，当时它距离太阳约7.93亿千米，相比较地球到太阳的距离只有约1.5亿千米。
美国国家航空航天局（NASA）发布消息称，朱诺号木星探测器将于美国东部时间2016年7月4日晚进入木星轨道，结束其将近5年的长途旅行。
北京时间2016年7月5日，美国宇航局“朱诺”号探测器成功进入环绕木星轨道，将展开探寻木星起源的任务。“朱诺”号将环绕木星运行20个月，收集有关该行星核心的数据，描绘其磁场，并测量大气中水和氨的含量。另外，“朱诺”号还会观察木星表面著名的大红斑，一个持续了数百年的风暴，从而揭示其深层的秘密。
北京时间8月27日20时51分，美国“朱诺”号探测器到达木星云层上方4200公里处近木点，以20.8万公里/小时的绕行速度，捕获有史以来分辨率最高的木星巨型云层图像。
目前朱诺号每53天环绕木星一圈。它原计划在10月19日启动发动机进行变轨，以使轨道周期减少到每14天环绕木星一圈。但由于发动机阀门出现了问题，朱诺号团队将推迟发动机点火直到这个问题被修复。[9]任务团队将辅助推进器点火31分钟，微调了探测器的飞行速度。同日因软件性能问题引起计算机重启，导致探测器进入到保护性“安全模式”。经任务团队“会诊”修复，短暂“卡壳”的“朱诺”号恢复了工作，并将完成12月11日的近木点飞掠任务。
2017年2月2日，美国宇航局“朱诺号”探测器第四次成功飞越木星。此次“朱诺号”探测器达到近木星点最近距离，该探测器距离木星顶端云层大约4300公里。朱诺号探测器的8个科学勘测设备和朱诺相机在此次勘测中收集了大量数据，目前已传送至地球。
2016年10月，抵达木星轨道的NASA朱诺号探测器准备向低轨道机动时出现了故障，轨道机动任务一直被推迟，2017年2月18日NASA在评估各项风险后，决定放弃让朱诺号探测器进入更低的14日木星周期轨道，其将继续维持目前的53日周期的科学轨道并进行更多科考任务。
2017年2月21日，美国国家航空航天局（NASA）宣布放弃人类里程碑式的木星探测器——“朱诺”号，因为它已经在错误的轨道上滞留了太久时间，团队不会再去寻找让其进入更理想轨道的方式。
木星上有各种深色的条带，它们实际上是大气内的云层。由于可见光无法穿透这些云层。我们之前没法弄清楚在云层下方发生了什么。然而朱诺号携带了多种微波设备，能够分别探查云内不同高度层面上的情况。如果我们最后将所有的结果拼在一起，这些仪器就能帮我们有效地逐层剥开云层，如同剥洋葱那样告诉我们云层内部的情况。基于微波数据，艺术家做出了想象图，图上为我们揭露了云层的一个鲜明的特征：有些条纹直到云层深处依然可见。
Bolton在天文学会上的一次演讲中提到，8月27日对极光的测量结果中没有一项同我们的预期相符。探测器在飞越极光的过程中打开了多种探测器，但大家期待的东西没有出现，而大家没有想到的却来了。Bolton表示，他们正在整理数据。显然我们得搞清楚木星极光这个复杂的系统。除此之外，在朱诺号加速向木星飞去的过程中，行星磁场的测量读数一直与行星模型的预测吻合的很好。但是在探测器将要抵达近木点的最后几分钟里，读数一下子与预测值出现了巨大的差异，显示实际磁场比预期的要强得多。
Bolton表示，这意味着木星内部磁场远比我们想象的要复杂。当然了，Bolton也强调，此前从未有探测器来到过如此接近木星的地方，而朱诺号的任务就是收集数据来测试这些模型。更多的惊喜则来自对木星重力场的先导测量。Bolton表示，先前构建了行星内部重力场模型的朱诺号团队成员已经准备好根据新收集到的数据重做模型了。行星内部的重力场守护着许多秘密，解开这些秘密将帮助我们更好地了解木星。
