- Tàu không gian đầu tiên thăm dò Sao Thủy là tàu Mariner 10 của NASA (1974–75).

Giải thích hiện tượng Nhật thực theo dạng hình học
Những thiên thạch lớn nhất trên Trái Đất từng được tìm thấy
Khái niệm về người ngoài hành tinh có từ khi nào?ủyvàlầnthămdòbằngtàlịch thi đấu u23 châu á

Nghiên cứu Sao Thủy bằng quan sát kính thiên văn mặt đất gặp phải những khó khăn về mặt kỹ thuật, do quỹ đạo hành tinh gần với Mặt Trời lên nó luôn bị ánh sáng làm lu mờ. Một tàu không gian phóng lên từ Trái Đất phải hành trình hơn 91 triệu kilômét vào vùng ảnh hưởng hấp dẫn của Mặt Trời. Sao Thủy có tốc độ trên quỹ đạo bằng 48 km/s, trong khi của Trái Đất xấp xỉ 30 km/s. Do vậy tàu không gian phải thực hiện sự thay đổi lớn trong vận tốc (delta-v) nhằm đi vào quỹ đạo chuyển dịch Hohmann nằm gần Sao Thủy, so với vận tốc delta-v cần thiết cho những phi vụ đến các hành tinh khác.

Mariner 10 chính là tàu không gian đầu tiên thăm dò Sao Thủy. Con tàu đã lợi dụng hấp dẫn của Sao Kim để điều chỉnh vận tốc quỹ đạo cho phép nó có thể tiếp đến Sao Thủy, và nó là con tàu thăm dò đầu tiên sử dụng hiệu ứng "hỗ trợ hấp dẫn" và là phi vụ đầu tiên của NASA viếng thăm nhiều hành tinh khác nhau. Mariner 10 gửi về các bức ảnh chụp bề mặt Sao Thủy cho thấy hành tinh bị cày xới bởi nhiều hố va chạm, và có một số đặc trưng địa chất khác, như các đoạn đứt gãy hay trồi sụt do ảnh hưởng của quá trình nguội lạnh và co lại của cấu trúc bên trong bao gồm lõi hành tinh. Thật không may, do độ lớn của chu kỳ quỹ đạo của Mariner 10, mỗi lần con tàu bay qua hành tinh thì nó chỉ chụp được cùng một bán cầu Sao Thủy. Và nó không gửi thêm thông tin gì về bề mặt của bán cầu bên kia, do vậy các nhà khoa học chỉ lập được 45% bản đồ bề mặt Sao Thủy.

Mariner 10 có ba lần bay qua cận hành tinh, lần bay gần nhất nó cách bề mặt Sao Thủy 327 km. Ở lần bay qua đầu tiên, các thiết bị trên tàu phát hiện ra tồn tại từ trường bao quanh hành tinh, và gây ra sự ngạc nhiên lớn đối với các nhà khoa học hành tinh do lâu nay họ nghĩ vận tốc tự quay của Sao Thủy quá chậm đủ để phát sinh ra hiệu ứng dynamo. Lần bay qua thứ hai ở khoảng cách khá lớn và chủ yếu thực hiện việc chụp ảnh bề mặt hành tinh. Ở lần tiếp cận thứ ba, nó đã thu thập thêm được dữ liệu về từ trường. Dữ liệu cho thấy từ trường hành tinh trên toàn cục khá giống với từ trường Trái Đất, nhưng có cường độ yếu hơn và nó làm lệch gió Mặt Trời thổi qua hành tinh. Nguồn gốc từ trường hành tinh vẫn cần phải nghiên cứu và giải thích sâu hơn.

Ngày 24 tháng 3 năm 1975, chỉ tám ngày sau lần tiếp cận cuối cùng, tàu Mariner 10 tiêu thụ hết nhiên liệu mang theo. Do không còn điều khiển kiểm soát quỹ đạo con tàu được, những người giám sát con tàu đã gửi lệnh ngừng hoạt động các thiết bị trên Mariner 10. Kết thúc sứ mệnh khám phá Sao Thủy của tàu.

Con người đã phát thông điệp cho người ngoài hành tinh?

Các nhà khoa học dự kiến đã từng phát đi thông điệp cho người ngoài hành tinh về sự tồn tại của Trái Đất?