С помощью нескольких различных космических аппаратов в 1979 г. получены снимки спутников Юпитера. Самый крупный из спутников — Ганимед. Его диаметр достигает 5 280 км. Низкая средняя плотность указывает на примерно равные соотношения льда и силикатных пород в его составе. Цвет поверхности коричневато-серый. Она отражает 43% света. На снимках Ганимеда выделяется округлая темная область поперечником около 3200 км с большим количеством кратеров. Видны также светлые пятна диаметром порядка 300 км. Предполагается, что это древние кратеры, в значительной степени утратившие морфологическую выраженность из-за пластичности ледяного субстрата. Видны также изогнутые гряды с широкими понижениями между ними — обрамление крупной впадины типа кругового моря. Многие кратеры окружены лучевыми системами. Светлые лучи прослеживаются на 300— 500 км. Скорее всего это выбросы льда. Местами выделяются венчики более коротких лучей темного цвета. Вероятно, это выбросы силикатных пород базальтового состава.

Второй по величине спутник Юпитера — Каллисто. Его диаметр 4840 км, почти равен поперечнику Меркурия. Низкая средняя плотность свидетельствует о большой роли льда в его составе, однако поверхность имеет коричневатый цвет и низкую отражательную способность. Здесь можно говорить о развитии своего рода «поверхностной морены» — покрова каких-то горных пород. Поверхность Каллисто сплошь покрыта кратерами. По насыщенности кратерами он может быть сопоставлен только со спутником Сатурна Тефией. Преобладают кратеры поперечником в десятки километров. Выделяются лишь две круговых впадины поперечником в 3000 и 1500 км. При близости размеров и средних плотностей, а следовательно и состава, Каллисто резко отличается от Ганимеда по степени тектонической активности, что связано с разной удаленностью от планеты, определяющей величину приливного воздействия. Особенно интересными оказались снимки Ио. Этот спутник имеет диаметр 3640 км, т. е. превышает размеры Луны. Поверхность Ио ярко окрашена, очень светлая и отражает 63% солнечных лучей. По мнению К. Сагана, яркую красно-оранжевую окраску поверхности Ио придают соединения серы. При этом черные пятна на поверхности могут быть озерами жидкой горячей серы. На поверхности Ио видны горы высотой 4—8 км. Однако феноменом являются действующие вулканы Ио, о которых будет подробно рассказано в одной из глав.

Следующий по размеру спутник Европа диаметром 3130 км. Его поверхность светло-оранжевая, она отражает 64% солнечных лучей. На снимках Европы видны детали размером порядка 5 км. На его поверхности обнаружено всего три ударных кратера, что свидетельствует о молодости рельефа. Гладкая поверхность рассечена многочисленными полосами и узкими грядами, образующими сложное переплетение.

Небольшой спутник Амальтея вытянутой формы (260Х 140 км) имеет очень темную красноватую поверхность, с кратерами диаметром около 10 км. У Юпитера обнаружены также небольшие по размерам спутники поперечником 25—40 км. Так же как и Амальтея, они могут быть астероидами, захваченными гравитационным полем Юпитера.