8 نوامبر 2005، اروپا اولین مأموریت خود به سمت زهره را پرتاب کرد. این فضاپیما ونوس اکسپرس نام داشت.
زهره یک سیاره گرم‌خانه است. گدازه روی سطح آن جریان دارد و فشار اتمسفر می‌تواند به راحتی یک فضاپیمای محافظت‌نشده را حتی از مدار خرد کند.
ونوس اکسپرس مجبور بود از تشعشعات شدید جان سالم به در ببرد. اما این فضاپیما پنج بار تمدید شد و بیش از 9 سال دوام آورد. با مجهزشدن به هفت ابزار علمی، هدف اصلی این مأموریت، رصد طولانی‌مدت جو زهره بود.
ارتباطات با آن هنگامی که به مدار زهره رسید، توسط بشقاب آنتن 35 متری واقع در ایستگاه زمینی آژانس فضایی اروپا در نزدیکی مادرید، اسپانیا فراهم شد.
فضاپیما در آن زمان گرداب عجیبی را دید که در اطراف قطب جنوبی زهره درحال چرخش بود و نشانه‌های احتمالی آتشفشان‌های فعال را نیز مشاهده کرد.
همچنین کشف کرد که این سیاره شفق‌های قطبی خود را تولید می‌کند. این شفق‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که ذرات خورشید به ذرات باردار جو برخورد می‌کنند.
دانشمندان امیدوار بودند این مأموریت به درک عمیق ساختار جو زهره و تغییراتی که منجر به شرایط جوی گلخانه‌ای کنونی شده است، کمک کند.
در اواخر مأموریت ونوس اکسپرس، کنترل‌کنندگان به فضاپیما گفتند که در ابرهای زهره فرو برود. با وجود اینکه فضاپیما برای انجام این کار طراحی نشده بود، عملکرد خوبی داشت. ونوس اکسپرس در ژانویه 2015 در جو سوخت.