Pioneer 10 ist eine unbemannte Raumsonde, die als erste den Asteroidengürtel durchquert und Jupiter und seine Monde untersucht. Am 2. März 1972 gestartet, ist Pioneer 10 auch die erste Sonde, die die Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems erreicht. Es bewegt sich derzeit in Richtung des orangefarbenen Riesensterns Aldebaran, der das „Auge“ des Stiers ist, aus dem das etwa 65 Lichtjahre entfernte Sternbild Stier besteht. Wenn unser System und das Aldebaran-System relativ zueinander null Geschwindigkeit hätten, würde Pioneer 10 sie in etwa zwei Millionen Jahren erreichen.
Pioneer 10 hat die ersten hochauflösenden Nahaufnahmen von Jupiter aufgenommen. Das Durchqueren des Asteroidengürtels war nicht schwer – obwohl er manchmal als dicht mit Asteroiden dargestellt wird, sind sie tatsächlich sehr verteilt. Getreu ihrem Namen waren Pioneer 10 und ihr Schwesterschiff Pioneer 12 die ersten echten Pioniere der Erforschung des äußeren Sonnensystems.
Einige der wissenschaftlichen Aufgaben, die Pioneer 10 erteilt wurde, waren das Studium interplanetarer und planetarischer Magnetfelder; Sonnenwindparameter; kosmische Strahlung; Übergangsbereich der Heliosphäre; Häufigkeit von neutralem Wasserstoff; Verteilung, Größe, Masse, Fluss und Geschwindigkeit von Staubpartikeln; Jupiter-Auroren; Jupiter Radiowellen; und die Beobachtung der Atmosphäre des Jupiter sowie seiner Satelliten.
Das Schiff Pioneer 10 wog 276 kg – klein für eine interplanetare Sonde – und wurde im Rahmen des Pioneer-Programms des NASA Ames Research Center gebaut. Wie einige der anderen Schiffe, die das Sonnensystem verlassen sollten, enthielt es eine informative Tafel, die als Nachricht an alle Außerirdischen gesendet wurde, die es in Zukunft aufheben könnten.
In jüngerer Zeit hat Pioneer 10 beobachtet, dass er sich bei seiner weiteren Bewegung in Richtung Sonnensystem sehr leicht beschleunigt. Dies wurde als Pioneer-Anomalie bezeichnet. Diese Verlangsamung wird Pioneer 10 nicht daran hindern, das Sonnensystem zu verlassen, aber ihre Anwesenheit ist für Physiker sehr verwirrend, die es gewohnt sind, das physikalische Verhalten solcher Objekte sehr genau vorhersagen zu können. Obwohl der Grund für diese Verlangsamung banal sein mag, wie etwa Gasleckagen, wird auch eine völlig neue Physik in Betracht gezogen.