В 1990 году на орбиту Венеры вышла АМС «Магеллан».
АМС «Магеллан» была сконструирована и построена компанией Lockheed Martin по заказу НАСА. Главной целью аппарата было полномасштабное картографирование поверхности Венеры в радиодиапазоне. Радиолокатор установленный на борту КА обеспечивал пространственное разрешение в плане около 200 метров и по высоте около 40 метров. Фотокамер «Магеллан » не имел.
Результатом работы аппарата стало создание съемка 98% поверхности планеты всего за два года. Впервые была получена трёхмерная модель поверхности Венеры для 22% её площади поверхности. Данные с аппарата позволили обнаружить на поверхности молодые по геологическим меркам следы вулканической активности (около 800 млн. лет назад).
После картографирования Венеры, «Магеллан» приступил к изучению гравитационного поля Венеры. КА отправлял на Землю непрерывный радиосигнал. Измеряя изменение скорости аппарата, при помощи эффекта Доплера, фиксировались особенности гравитационного поля планеты.
АМС «Магеллан» проводила эксперименты по торможению о верхние слои атмосферы. При помощи такого торможения аппарат менял параметры орбиты, не расходуя топливо. Это так же позволило создать карту гравитационного поля планеты ещё более точной.
Миссия "Магеллан" завершилась в 1994 году после изучения верхних слоёв атмосферы Венеры.