A Merkúrt a Földről elérni a kezdetekben nagy kihívást jelentett. Ez abból adódott, hogy a bolygó pályája sokkal közelebb van a Naphoz, mint a Földé. A biztonságos landolás vagy stabil bolygó körüli pályára álláshoz a szonda csak a rakétahajtóműveire hagyatkozhat. Mivel a bolygónak nagyon kis – vékony és ritka – légköre van, a légköri fékezés nem alkalmazható. Jelenleg több üzemanyag szükséges a Merkúr eléréséhez, mint a Naprendszer elhagyásához. Emiatt eddig csak két űrszonda látogatta meg a bolygót.
MARINER-10
Az első, a Merkúrt meglátogató űreszköz 1974-75-ben a NASA Mariner–10 űrszondája volt. A szonda a Merkúr megközelítéséhez szükséges pályasebességének beállításához a Vénusz gravitációját használta fel, s ezzel két szempontból is történelmet írt. Ez volt az első űreszköz, amely a gravitációs hintamanőver elméletét a gyakorlatban először alkalmazta (nem véletlenül, a Merkúr eléréséhez a Földről nagyobb sebességkülönbségre kell szert tenni, mint a Naprendszer elhagyásához), s ez volt a NASA első olyan járműve, amely egy misszió alatt több égitestet is meglátogatott. A Mariner–10 készített először közeli felvételeket a Merkúr felszínéről, amelyen jól ki lehetett venni ennek kráterekkel borítottságát, s több más geológiai tulajdonság is érzékelhető rajtuk, mint például a belső vasmag kihűlésének következtében talajsüllyedés nyomán kialakult hatalmas szakadékok. Sajnos a Mariner–10 keringési ideje alatt a Merkúrnak mindig ugyanaz a része volt a nagy felbontású képek fókuszában. Így nem valósulhatott meg az a cél, hogy mindkét felét tanulmányozni lehessen, s ennek következtében a bolygó felszínének csak 45%-át tudta feltérképezni.
Az űrszonda háromszor közelítette meg a Merkúrt, amikor a legközelebb ment, felszínétől 327 km-re volt. Amikor először közelítette meg, a műszerek mágneses teret jeleztek, ami nagy meglepetést keltett a bolygók geológiáját tanulmányozók körében. Úgy gondolták, a Merkúr forgása túl lassú ahhoz, hogy jelentős mértékű dinamó-effektust hozzon létre. A második megközelítéskor elsősorban fényképeket készítettek, de a harmadik alkalommal jelentős mennyiségű mágneses adatot gyűjtöttek. Ezek az adatok felfedték, hogy a bolygó mágneses tere nagyban hasonlít a Földéhez, amely eltéríti a napszelet a bolygó körül. Pár nappal az utolsó megközelítést követően a Mariner–10-nek elfogyott az üzemanyaga. Mivel ezt követően nem lehetett pontosan meghatározni az útvonalát, a küldetés vezető utasították a szondát, hogy 1975. március 24-én fejezze be működését. Úgy gondolják, a Mariner–10 még mindig a Nap körül kering, s néhány havonta megközelíti a Merkúrt.
MESSENGER
A NASA MESSENGER űrszondája 2004 augusztusában indult útnak, egy évvel később, 2005 augusztusában „búcsút intett” a Földnek, s a Vénusz felé vette az útját. 2007 júniusában újabb „lendületet vett”, hogy a Merkúr eléréséhez megfelelő pályára állhasson.
A Merkúr mellett először 2008. január 14-én, másodszor október 6-án repült el, harmadszor pedig 2009. szeptember 29-én. E berepülések során a Messenger arról a féltekéről is készített felvételeket, amelyekről az 1970-es évek közepén a NASA Mariner-űrszondájának nem sikerült.
A Messenger főhajtóműve olyan üzemmódba kapcsol, amellyel negyedórás manőver során az űrszonda eléggé lelassul ahhoz, hogy a Merkúr gravitációja beszippantsa, és a bolygó körüli elliptikus pályára álljon. Ekkor a Messenger 46,14 millió kilométerre volt a Naptól és 155,06 millió kilométerre a Földtől.
Az űrszondán hét műszer van, beleértve a Merkúr kettős képfelvevő rendszerét (MDIS / Mercury Dual Imaging System), amelynek kamerái maximálisan 18 méteres felbontással rögzítik a felszíni domborzati viszonyokat. A Messenger fedélzetén működik a légkör és a felszín kémiai összetételét mérő spektrométer (MASCS / Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer), ahogy a töltött részecskék összetételét és energiáját mérő spektrométer (EPPS / Energetic Particle and Plasma Spectrometer) is.
A Merkúr mellett először 2008. január 14-én, másodszor október 6-án repült el. A harmadik megközelítés időpontja 2009. szeptember 29. volt. Ezen repülések során készültek felvételek arról a féltekéről is, melyet a Mariner–10 nem vizsgált. Ezt követően az űrszonda 2011 áprilisban a bolygó körüli elliptikus pályára áll, s egy földi éven át még térképezi a felszínét.
A küldetés célja hat terület mélyebb megismerése, megértése: a Merkúr nagy sűrűsége, geológiai történelme, mágneses terének természete, magjának felépítése, valóban tartalmaznak-e a sarkvidékei vizet, és hogy honnan származik a vékony légköre. Mindezeken felül a szondán olyan képalkotó eszközök találhatók, amelyek sokkal nagyobb területről sokkal jobb minőségű felvételeket tudnak készíteni, mint a Mariner–10. A fedélzeten helyet kaptak még különféle spektrométerek, amelyek a kéreg összetételét vizsgálják, és vannak rajta magnetométerek, valamint töltött részecskék sebességének mérésére szolgáló eszközök. A szonda sebességének finom változásainak méréséből, és pályájának megfigyeléséből következtetéseket vonhatnak majd le a bolygó belső szerkezetére vonatkozóan.
MESSENGER utolsó manővere 2015. április 24-én volt, és 2015. április 30-án zuhant a Merkúr felszínére.