9 دسامبر 1978، کاوشگر پایونیر زهره (PVM) ناسا وارد جو زهره شد.

PVM اندازه یک اتوبوس بود؛ وسیله نقلیه‌ای که یک کاوشگر بزرگ و سه کاوشگر جوی کوچک را حمل می‌کرد. کاوشگر بزرگ در 16 نوامبر 1978 و سه کاوشگر کوچک در 20 نوامبر آزاد شدند. هر چهار کاوشگر در 9 دسامبر وارد جو زهره شدند.

هدف مطالعه ساختار و ترکیب اتمسفر تا سطح، ماهیت و ترکیب ابرها، میدان تابش و تبادل انرژی در پایین‌تر جو و اطلاعات محلی درمورد الگوهای گردش جو بود.

کاوشگر بزرگ پایونیر ونوس، مجهز به هفت آزمایش علمی بود که در یک مخزن فشار کروی مهروموم‌شده قرار داشت.

هر کاوشگر کوچک یک «نفلومتر» (ابزاری برای اندازه‌گیری یا ثبت میزان ابر) و سنسورهای دما، فشار و شتاب حمل می‌کرد.

سیگنال‌های رادیویی از هر چهار کاوشگر نیز برای توصیف بادها، تلاطم و انتشار در جو استفاده شد. کاوشگرها هرکدام نقاط مختلفی از سیاره را هدف مطالعه قرار دادند.

هر چهار کاوشگر به انتقال داده‌ها تا زمان برخورد ادامه دادند. بااین‌حال، کاوشگر بزرگ‌تر زنده ماند و به کار خود ادامه داد.

در زیر ارتفاع 50 کیلومتری، دمای اندازه‌گیری‌شده‌ توسط چهار کاوشگر با چند درجه تفاوت یکسان بود. نفلومترها سه لایه ابر را با ویژگی‌های متفاوت شناسایی کردند.

قابل‌توجه‌ترین کشف این بود که نسبت ایزوتوپ‌های آرگون بسیار بیشتر از اتمسفر زمین بود، که نشان از تفاوت پیدایش جو زهره و زمین دارد.