New Horizons je prva svemirska sonda poslana da izravno promatra hladni patuljasti planet Pluton i njegove mjesece Charon, Hydra i Nix. Pluton je objekt Kuiperovog pojasa, član difuznog asteroidnog pojasa izvan orbite Neptuna, koji također uključuje patuljasti planet Eris. Ovisno o tome što znanstvenici odluče, mogli bi odobriti i prelet drugih objekata Kuiperovog pojasa.
New Horizons je lansiran 19. siječnja 2006. Prošao je Jupiter 28. veljače 2007. i očekuje se da će stići na Pluton u srpnju 2015. Plutonova ekscentrična orbita stavlja ga između 30 i 49 AJ (udaljenosti Zemlja-Sunce) od Sunca. Za usporedbu, Jupiter je udaljen samo 5.5 AJ od Sunca. Kada New Horizons prođe pored Plutona, nastavit će izvan Sunčevog sustava brzinom bijega, postajući peta letjelica koja je to učinila, nakon Pioneera 10, Pioneera 11, Voyagera 1 i Voyagera 2.
New Horizons prva je misija u NASA-inoj novoj kategoriji Fronter Missions, koje su veće i skuplje od programa Discovery, ali manje od vodećih programa, poput lansiranja na Mjesec. Još jedna nadolazeća Frontier misija je Juno, orbiter koji će biti poslan da proučava Jupiterovo magnetsko polje i sastav atmosfere.
Kada je lansiran, New Horizonsu je trebalo samo devet sati da prođe lunarnu orbitu. Sa brzinom u odnosu na Zemlju od 16.21 km/s (36,260 mph) kada se ugasila posljednja faza, New Horizons je bio najbrže lansiranje svemirske letjelice do sada. Koristeći Jupiterovu gravitaciju, letjelica je ubrzana za faktor od 4 km/s (8,947 mph) i poslana na putanju nagnutu 2.5 stupnjeva prema ekliptici. To je neophodno jer ga Plutonova ekscentrična orbita ponekad stavlja znatno iznad ekliptike, za razliku od pravih planeta Sunčevog sustava.
Prve slike Plutona snimljene su 21. rujna 2006. pomoću uređaja za izviđanje dugog dometa (LORRI) tvrtke New Horizon. Ove su slike bitne jer navigacija do udaljenih objekata Kuiperovog pojasa zahtijeva veliku preciznost i adekvatne informacije. Godine 2011. New Horizons će proći orbitu Urana, a 2014. Neptuna. U 2015., ako sve bude išlo po planu, New Horizons će letjeti unutar 10,000 km (6,200 mi) od Plutona i 27,000 km (16,800 mi) od njegovog najvećeg mjeseca, Charona.