Bereits in den siebziger Jahre gab es in den Reihen der NASA Überlegungen eine Sonde in eine Jupiterumlaufbahn zu schicken und den Planeten langfristig zu beobachten. Dieser Schritt war für die NASA die logische Konsequenz aus den Pioneer- und dem Voyagerprogramm, bei den die Sonden nur kurzeitig Daten liefern konnten, weil sie den Jupitervorbeiflug zum Schwung holen nutzen, um weiter ins All vorzudringen. Im April 1977 war eine Finanzierung für JOP „Jupiter Orbiter (with) Probe“ für das Haushaltsjahr 1978 vom Kongress bewilligt worden. Juli 1977 begann das Projekt und erhielt den klangvollen Namen Galileo, zu Ehren des italienischen Astronomen Galileo Galilei. Der 1610 erstmals Jupiter und die vier größten seiner Monde im Fernrohr erblickte.

Mit dem Amtsantritt von Ronald Reagan 1981 gab es für das Galileo-Projekt bereits die erste Krise. Die neue Regierung war auf das SDI-Projekt fixiert und wollte alle Mittel in dieses Projekt zur Raketenabwehr im Weltraum einsetzen. Das Jet Propulsion Laboratory (kurz JPL) sollte sogar geschlossen und dem SDI-Programm angegliedert werden. Im Weißen Haus hatte zur damaligen Zeit niemand ein Interesse an Planetenforschung. Das Projekt überlebte die politischen Attacken und der Start wurde auf 1986 terminiert.

Im Januar 1986 erschütterte die Challanger Katastrophe die amerikanische Raumfahrt bis ins Mark. Sieben Astronauten verloren bei diesem Unglück ihr Leben. Das komplette Shuttelprogramm der Amerikaner kam bis zur Klärung der Unfallursache zum erliegen und damit ein großer Teil der US-Raumfahrt. Auf Grund des Sondengewichtes gab es nun ein Problem mit dem Start, das Konsequenzen für den kompletten Flugplan hatte. Das eigentliche Vorhaben die Sonde mit einer Kombination aus Shuttle und leistungsstarker Centauer-Oberstufe zu starten musste aus Sicherheitsgründen verworfen werden. Die viel schwächere IUS-Oberstufe verlängerte die Flugzeit auf fast 6 Jahre und die Sonde musste zur Beschleunigung zwei Swing By Manöver an der Erde durchführen. Als Entschädigung für die lange Reise gab es zwei Vorbeiflüge an Asteroiden, bei denen man das Kamerasystem testen konnte.

Doch es ergaben sich immer weitere Probleme. Auf Grund der Mamutprojektdauer von nun fast 10 Jahren waren auch viele Techniker und Wissenschaftler der ersten Stunde gar nicht mehr am Projekt beteiligt, weil sie inzwischen in Pension gegangen waren, einige von ihnen waren auch schon verstorben. Ihre Erfahrung fehlte und verlangsamte das Projekt. Im Jahre 1987 gab es erste Technik Probleme. Bei Praxistests stellten MBB-Techniker Überhitzungsprobleme an den 10-N-Düsen des Haupttriebwerks fest. Diese Probleme ließen sich aber auch lösen und so startet die Sonde am 18.10.1989.