Im Januar 2003 unterzeichnete EADS Astrium einen Vertrag mit der ESA über den Entwurf und die Entwicklung von Venus Express, der ersten europäischen Sonde, die zur Venus fliegen soll. Venus Express wurde im November 2005 mit einer Rakete vom Typ Soyuz-Fregat vom Kosmodrom Baïkonur in Kasachstan gestartet. Nach einer Reise von etwa fünf Monaten wird sich die tatsächliche Venusmission über knapp zwei Venus-Jahre (etwa 500 Erdtage) erstrecken.
Die Analyse der vorherrschenden Bedingungen in der Atmosphäre und näheren Umgebung der Venus ist von entscheidender Bedeutung, um den langfristigen klimatischen Entwicklungsprozess auf der Erde zu verstehen.
Durch die Wiederverwendung der Sondenkonstruktion von Mars Express sowie der Reserveinstrumente aus frühreren Mars-Express- und Rosetta-Programmen wird Venus Express einer dreifachen Herausforderung gerecht: der Erfüllung ihrer wissenschaftlichen Zielsetzungen, der Kosteneffizienz und des beispiellosen Entwicklungszeitplans. Venus Express wird in einer Höhe von 250 km globale Untersuchungen der Venusatmosphäre bezüglich ihrer Struktur, Zusammensetzung und Dynamik durchführen. Zu diesem Zweck ist die Sonde mit sieben wissenschaftlichen Instrumenten ausgerüstet: Spektrometer, Spektralkameras und Kameras für unterschiedliche Wellenlängenbereiche (UV, IR) und ein Plasmaanalysator.