Pioneer 10 je svemirska sonda bez posade, prva koja je prešla asteroidni pojas i proučavala Jupiter i njegove mjesece. Lansiran 2. ožujka 1972., Pioneer 10 je također prva sonda koja je dosegnula brzinu bijega Sunčevog sustava. Trenutno se kreće u smjeru narančaste divovske zvijezde Aldebaran, koja je “oko” bika koji čini zviježđe Bik, udaljeno oko 65 svjetlosnih godina. Kada bi naš sustav i Aldebaranov sustav imali nultu brzinu jedan u odnosu na drugi, Pioneer 10 bi je postigao za oko dva milijuna godina.
Pioneer 10 snimio je prve slike Jupitera u visokoj rezoluciji. Prolazak kroz asteroidni pojas nije bio težak – iako se ponekad prikazuje kao da je gust s asteroidima, oni su zapravo vrlo rašireni. Vjerni svom imenu, Pioneer 10, i njegova sestrinska letjelica, Pioneer 12, bili su prvi pravi pioniri istraživanja vanjskog Sunčevog sustava.
Neki od znanstvenih zadataka danih Pioneeru 10 bili su proučavanje međuplanetarnih i planetarnih magnetskih polja; parametri solarnog vjetra; kozmičke zrake; prijelazno područje heliosfere; obilje neutralnog vodika; raspodjela, veličina, masa, tok i brzina čestica prašine; Jovian aurorae; Jovijanski radio valovi; te promatranje Jupiterove atmosfere, kao i njegovih satelita.
Letjelica Pioneer 10 bila je 276 kg — mala za međuplanetarnu sondu — i izgrađena je kao dio Pioneer programa iz NASA-inog istraživačkog centra Ames. Poput nekih drugih letjelica dizajniranih za izlazak iz Sunčevog sustava, uključivao je informativnu ploču poslanu kao poruku svim izvanzemaljcima koji bi je mogli pokupiti u budućnosti.
U novije vrijeme, Pioneer 10 je primijetio da se vrlo lagano ubrzava prema Sunčevom sustavu dok se nastavlja dalje. Ovo je nazvano Pioneer anomalija. Ovo usporavanje neće spriječiti Pioneer 10 da napusti Sunčev sustav, ali njegova prisutnost je vrlo zbunjujuća za fizičare, koji su navikli moći vrlo precizno predvidjeti fizičko ponašanje takvih objekata. Iako je razlog ovog usporavanja možda običan, poput curenja plina, razmatra se i potpuno nova fizika.