旅行者2号目前已飞出太阳系，成为第二个进入星际空间的人造物体。自从1989年接近海王星以后，NASA就不再理会它的飞行轨迹。如今旅行者2号太空探测器距离地球约200亿公里，但它是如何飞出太阳系的？
二十世纪六十年代中期，美国宇航局发现太阳系后四个行星即将发生罕见排列，这种排列每175年才发生一次，这代表发射一个航天器可以造访所有这四颗行星。为了到达那里，旅行者2号必须穿过太空，进行四次重力辅助并逃离太阳的引力。
太阳系行星受到太阳引力的作用，但由于它们以相当高的速度运动，与太阳的引力形成一种平衡，使得它们能够保持在固定的轨道上。因此旅行者2号需要更快的速度才能摆脱太阳引力，当时的火箭还做不到这一点。但由于这种罕见的排列，旅行者号可以利用行星引力为自己加速并弹射至下一个行星附近。
为了让旅行者号离开太阳系，其速度必须超过在地球轨道上太阳的逃逸速度，约每秒40公里左右。但当时最强力的火箭只能提供每秒10公里左右的速度，加上地球以每秒30公里的速度围绕太阳，通过沿地球运行的方向发射旅行者号，使其相对太阳的速度可以达到每秒40公里左右，这足以逃脱引力并将其置于围绕太阳的椭圆轨道上。
正常情况下它会一直围绕这个轨道运行，但它的目标是借助木星的引力把自己抛射出去，这需要特别精准的计算，必须穿过一条150公里宽的通道，并以每秒10公里的速度到达精确到秒的特定点位。如果偏离或者晚了几秒，旅行者2号就难以完成后续任务，因此旅行者号必须知道自己在太空中的坐标，并以极高的精度控制速度。
空间探测器周围有五组推进器，必须保持它的天线始终面向地球，这些推进器会发射微小的毫秒级脉冲改变方向，还有另一组推进器控制旅行者号的速度，但方向只是问题中的一部分，还需要知道旅行者号完整的轨迹。
美国宇航局通过发送信号到探测器，计算其响应速度。由于每个信号都以光速传播，因此两个速度相乘就可以得到旅行者号的距离。通过不断发送信号，新的距离减去上一个信号的距离就会得出旅行者号行驶速度。通过绘制的数据点，对比目标任务轨迹，如果有偏离，宇航局就可以通过发送命令启动推进器进行修正。凭借这些，旅行者号最终只晚了1.4秒就到达了木星目标点，并且航线仅偏离了60公里。
当旅行者2号到达木星轨道顶部时，它的速度已经减慢到每秒10公里左右。在木星上，太阳的逃逸速度约每秒18公里。但由于旅行者2号接近木星，木星的引力把旅行者号以更快的速度抛射了出去，这远远超过了太阳的逃逸速度。至此，旅行者2号注定最终要飞出太阳系，但它的行程还没有结束。
随后又完成了两次土星和天王星的重力辅助，最终前往海王星。但与之前的引力抛射不同，由于海王星之后已经没有其他行星可以访问，科学家将目标对准了海卫一。因此与之前不同，旅行者2号将从海王星的北极接近，最终五小时后飞越了海卫一，地球开始至现在。这段旅程一共花费了12年时间，从此旅行者2号开始了它的深空之旅。
