这两个探测器是人类历史上第一次对外太阳系行星、卫星以及星际空间的探索任务。它们的发射时间正好与176年一遇的行星几何排列相符合，因此可以快速到达太阳系边缘。
如果没有行星引力的帮助，完成整个外太阳系的天体探测任务至少需要30年，但现在只需要12年就可以完成，这得益于行星的引力弹弓效应。
这两个探测器探测了木星及其四颗伽利略卫星，土星及其卫星，对土卫六进行了更加细致的探测，最后访问了天王星和海王星。
完成行星探测任务后，这两个探测器向银河系中心进发，成为了人类历史上真正意义上非常太阳系太阳圈层的人造物体。它们开始对太阳系边缘以及星际空间介质进行调查，并在航程中携带了一份镀金的铜质唱片，上面记录了地球上各种族的55种语言，各种动物的叫声，歌曲，文明＆科技以及人类的繁殖方式等信息，展现了人类向外星生命示好、谦卑的态度。
在2012年5月，旅行者1号率先进入星际空间。旅行者2号因任务较多，包括对天王星和海王星的访问，速度也比较慢，直到2018年12月才宣布进入了星际空间。
在2010年5月10日，旅行者2号距离地球约150亿公里时，出现了一个小插曲。连续几周，探测器向地球发送了一连串的神秘信号，工程人员无法破解这些数据。一些阴谋论者指责NASA隐瞒事件细节，试图掩盖事实真相，还有人认为探测器已被外星生命控制，重新编程了通讯系统。但NASA最终解释说是计算机中的一个比特发生翻转，而宇宙射线无法被辨认，导致传输的数据无法读取，探测器既没有被重新编程，也没有被劫持。
目前两个探测器已经飞出极远的距离，探测到的宇宙射线越来越高。因此宇宙射线很容易导致软件发生错误。然而，它们仍保持与地球的通讯，NASA希望有朝一日它们被外星生命捕获，获取搭载在上面的内容。
