В 1930 году о Венере появилась некоторая информация. Было установлено, что ее атмосфера состоит, в основном, из углекислого газа, который способен действовать как своего рода покрывало, задерживая солнечное тепло. Были популярны две картины планеты. Одна рисовала поверхность Венеры почти полностью покрытой водой, в которой могли развиваться примитивные формы жизни, - как это было на Земле миллиарды лет назад. Другая представляла Венеру как раскаленную, сухую и пыльную пустыню.

Первые прямые измерения состава и других характеристик венерианской атмосферы были сделаны советским космическим аппаратом Венера-4 (1967г), а первые измерения температуры и давления на поверхности планеты - Венерой - 7 (1970г). Затем в течение ряда лет в нашей стране была осуществлена серия запусков космических аппаратов ( Венера-8-14 , Вега-1,2 ), с помощью которых было продолжено изучение характеристик атмосферы, в семи местах посадки измерен химический состав материала поверхности, в четырех - получены телевизионные панорамы ближайших окрестностей точки посадки. Ученые США трижды проводили зондирование атмосферы Венеры с пролетающих космических аппаратов ( Маринер-2 , 1962г; Маринер-5 , 1967г; Маринер-10 , 1973г), а затем направили к Венере два космических аппарата Пионер-Венера (1978г), которые несли на себе четыре спускаемых зонда для изучения атмосферы и спутник с радиолокатором для измерения высот и определения радиофизических свойств поверхности.

В 1962 году Маринер-2 прошел вблизи Венеры и передал информацию, которая подтвердила, что ее поверхность очень горяча. Было установлено также, что период вращения Венеры вокруг оси - длительный, около 243 земных суток, - больше, чем период обращения вокруг Солнца (224,7 суток), поэтому на Венере сутки длиннее года и календарь совершенно необычен.

Изображение Венеры в ультрафиолетовом диапазоне, полученное 7 февраля 1974 г. АМС Маринер-10 с расстояния 720000 км. Изображение построено на основе мозаики кадров, обработанных компьютером и затем отретушированных. В ультрафиолетовых лучах выделяются пояса облаков, хотя в видимом свете структура изображения почти неразличима из-за непрозрачной атмосферы.

Маринер-10 приблизился к Венере в феврале 1974 года и передал первые снимки верхнего слоя облаков. Этот аппарат только один раз прошел около Венеры - его основной целью была самая внутренняя планета - Меркурий. Однако снимки были высокого качества и показали полосатую структуру облаков. Они также подтвердили, что период вращения верхнего слоя облаков всего лишь 4 суток, так что строение атмосферы Венеры не похоже на земное.