苏联于1961年2月12日发射的“金星”1号，是第一个飞向金星的探测器。这个探测器重643千克，在距金星9.6万千米处飞过，进入太阳轨道后由于通信中断，没有探测结果。
1967年1月12日发射的“金星”4号，于同年10月18日直接命中金星，它测量了大气的温度、压力和化学组成，第一次向地面发回探测数据。
“金星”4号的质量为1.1吨，装有自动遥测装置和太阳能电池板。发射5周后，当距离地球504.6万千米时，“金星”4号上的通信和探测仪器开始按计划工作。登陆舱直径1米，质量为383千克，其外部还有一层很厚的防热材料。
在金星大气的阻力作用下，其速度减小到300米/秒，然后降落伞张开，在进入大气层后大约1个半小时在金星表面硬着陆。此时通信突然中断，可能是因为登陆舱的天线损坏或登陆舱进入到岩石的背面，也可能是由于金星大气的温度和压力比预料的高得多，登陆舱在降落过程中损坏了。
1970年8月17日发射的“金星”7号，首次在金星上软着陆成功，它发回的数据表明，金星表面的大气压强为地球的90倍，温度高达470摄氏度。
1975年6月8日和14日先后发射的“金星”9号和“金星”10号，于同年10月22日和25日分别进入不同的金星轨道，并成为环绕金星的第一对卫星，它们探测了金星的大气结构和特性，首次发回了电视摄像机拍摄的金星表面图像。
1981年10月30日和11月4日先后上天的“金星”13号和“金星”14号，其着陆舱携带的自动钻探装置深入到金星地表，采集了岩石标本。
1983年6月2日和7日发射的“金星”15号和“金星”16号，4个月后用雷达高度计在金星轨道上对金星表面进行扫描，绘制了北纬30度以北约25%的金星表面的地形图。
此外，苏联的“维加”1号和“维加”2号两个金星—哈雷彗星探测器，在1985年6月9日和13日与金星相会，向金星释放了充氦气球和着陆舱，它们携带电视摄像机对金星大气和云层进行了探测，探测了金星的高速大环流，钻探和分析了金星的土壤。