在八十年代后期，美国太空总署最初曾考虑派遣航行者一号探测船飞越冥王星。但是任务被认为有过高的风险，而土星的卫星土卫六泰坦则被认为是一个更现实和有趣的目标，因此决定不选择前往冥王星探索。

但这激励了艾伦‧斯特恩博士和其他几位年轻的行星科学家。 1989年，他们向美国太空总署提请上诉成功，开始研究前往冥王星任务的可行性，这计划称为「冥王星-350」。然而，任务提案开始时，刚巧遇上美国太空总署削减预算，任务被认为过于昂贵。

美国太空总署考虑以较少仪器的小型任务、非核能而使用更长时间飞行的任务取代。而在2001年，强烈的科学界和公众压力最终说服了美国太空总署接受冥王星和柯伊伯带的探索任务建议书，计划名为「冥王星-柯伊伯带的机遇公告」。

2001年4月，总共有5个议案提交给美国太空总署，应用物理实验室的斯特恩博士所率领的新视野号提案是其中之一。 2001年6月该议案与竞争对手喷气推进实验室的冥王星与外太阳系探索者概念同被选出，并以45万美金再作进一步研究。

美国太空总署最终在2001年11月29日通知斯特恩博士新视野号已经获选为前往冥王星的任务。由于负责制定及领导此项任务的应用物理实验室和西南研究所均没有行星任务的经验，因此必须减少探测船的风险，成本和进度便极为重要。新视野号任务共有2 500的工作人员参与开发。 2006年1月19日，在第三次尝试倒数后，探测船由擎天神五号火箭发射升空，是冥王星的发现者克莱德‧汤博逝世后的9周年。

新视野号是一个相对较小的探测船，重481千克。它最显著的特征是2.1米的碟形天线，以无线电与地球联系。碟形天线下面是一个载有7台科学仪器的三角型船身。仪器重量不到30千克，只使用30瓦能量。没有太阳能电池板，因它离太阳数十亿公里，不能选用太阳能。能源是来自利用鈈-238放射性衰变的热电发电机。

冥王星相信拥有氮气的大气层和复杂的季节，表面似乎有明显的表面标记，并且或许有冰。新视野号飞越冥王星的大气层，量度大气层与太阳风的相互作用，并拍摄冥王星及其卫星表面的详细图片，仪器还分析冥王星的超薄大气层。

2006年，国际天文联会投票议决，重新把冥王星分类为矮行星，并宣布冥王星不是行星，因为它没有清除轨道附近的天体。

冥王星曾被视为太阳系的异数，但近年天文学家发现有更多类似冥王星的天体。截至2015年年中，国际天文联会已把另外四个天体定名为矮行星：包括在冥王星轨道以外的阋神星、鸟神星与妊神星，以及在小行星带的谷神星。

新视野号是首個无人探测器探访冥王星，揭示冥王星的秘密。它的表面是什么样子呢？它有山脉、峭壁、撞击坑吗？它冰冻的土层是什么化学成分？而它那稀薄的大气层呢？太阳风的带电粒子又怎样影响它的大气层？

发射 2006年1月19日
新视野号由擎天神五号运载火箭搭载，成为以最快速离开地球轨道的太空探测船，它只需九小时便飞过月球。

火星2006年4月7日
探测船经过火星的轨道。

木星 2007年2月28日
探测船经过木星，并利用这颗巨行星的重力协助前往冥王星，速度超过每秒20公里。

土星2008年6月8日
探测船经过土星的轨道。

天王星 2011年3月18日
探测船经过天王星的轨道。

海王星 2014年8月25日
新视野号经过海王星的轨道后，于2014年12月6日在休眠状态中被唤醒。

冥王星 2015年7月14日
新视野号于香港时间19时49分最接近冥王星。由于新视野号的高速，冥王星的观测只会维持两小时。

柯伊伯带天体2017年及之后
新视野号探访多个柯伊伯带天体。

冥王星高能粒子光谱仪        PEPSSI
冥王星高能粒子光谱仪 将探测从冥王星大气层逃逸的离子。

冥王星周边太阳风分析仪    SWAP
冥王星周边太阳风分析仪 将会量度冥王星与太阳风的相互作用。

远程勘测成像仪    LORRI
远程勘测成像仪 是​​一具8.2吋光学望远镜，将用以拍摄冥王星和其卫星表面的高解像照片。

学生尘埃计算器    SDC
学生尘埃计算器 是​​由学生运作，不断量度探测船碰上的尘埃，以监察它遇上什么。

拉尔夫    Ralph
该仪器由可见光多光谱成像相机 和线性干涉仪成像光谱阵列组成。它们分别在可见光范围及红外线波段工作。它将会绘制冥王星和其卫星的地表成份及温度，并摄取彩色地图及可见光图像。

爱丽丝    Alice
这个紫外线成像仪将会分析冥王星大气层的结构和成份。

无线电科学实验    REX
无线电科学实验 将探测冥王星大气层的结构和温度。

通讯Communications
直径2.1米的高增益天线 让探测船能与地球进行通讯。

控制Control
探测船可依三个轴移动及指向不同的方向。

动力Power
探测船由放射性同位素热电发电机 利用鈈-238产生动力。

-          绘制冥王星和冥卫一凯伦的地表成份

-          绘制冥王星和冥卫一凯伦的表面温度

-          描绘冥王星和冥卫一凯伦的地质和形态的特性

-          描绘冥王星中性大气层的特性及其逃逸率

-          寻找冥王星的光环及额外的卫星

-          寻找围绕冥卫一凯伦的大气层

-          进行额外一个或多个柯伊伯带天体的类似调查

一面美国国旗及一面佛罗里达州州旗

小部分太空船一号的碳纤材料

部分克莱德‧汤博的骨灰                         

一只由世界各地收集到43万个名字的光碟