Venera je najsjajniji objekt na nebu iza Sunca i Mjeseca. Iz tog je razloga Venera čovjeku poznata od kada je prvi puta uperio pogled u noćno nebo. Venera je prema svojim osnovnim obilježjima Zemljina sestra blizanka po dimenzijama i masi. Zbog toga su ljudi dugo vremena vjerovali da se ta sličnost odnosi i na druge pojave.

Zamišljena je kao Zemlja u mladim, prethistorijskim danima. Suncu je bliža od Zemlje pa zbog toga prima oko dva puta više njegove energije. Ali sjajni oblaci reflektiraju oko tri četvrtine Sunčevog zračenja natrag u svemir, pa se očekivalo da temperatura na površini Venere nije previše visoka. Vjerovalo se da je sastav atmosfere i površinski pritisak sličan Zemljinom. Zamišljali su je kao mladi svijet pokriven oceanom u kojem buja prethistorijski život. Sve su se te pretpostavke pokazale potpuno krivima.

Dugo vremena Venera je ostala tajnovita zbog gustih oblaka koji je prekrivaju. Sve što se na njoj može opaziti je sjajni, potpuno jednolični oblačni pokrov koji skriva površinu planeta od naših pogleda. Tek su prije dvadesetak godina fotografske tehnike snimanja u ultraljubičastom dijelu spektra uspjele pokazati da taj oblačni sloj nije potpuno jednoličan. Prva mjerenja površinske temperature izvedena pomoću velikih radioteleskopa sa Zemlje dala su toliko velike iznose, oko 400°C, da su znanstvenici pomislili kako se radi o nekom nepoznatom efektu u Venerinoj ionosferi. Jednostavno nisu mogli vjerovati da je površinska temperatura na Veneri tako visoka.

U novije su doba svemirske letjelice na Veneru slali Amerikanci i Sovjeti.
Prva uspješna misija bila je prelet američke letjelice Mariner 2 pokraj Venere.
Prva uspješna misija tadašnjeg Sovjetskog Saveza bila je Venera 4 (1967). Ova je letjelica ispustila u atmosferu sonde s mjernim instrumentima.
Venera 7 je postala prva letjelica koja se meko spustila na drugi planet. Venera 9 i Venera 10 su planet Veneru posjetile u lipnju 1975, a sastojale su se od orbitera i landera. Venera 9 poslala je prve crno-bijele fotografije s površine Venere. Jednostavni eksperimenti koje su sonde napravile pokazali su da su stijene na Veneri vrlo slične onima na Zemlji, da je površinska temperatura 455°C, a atmosferski pritisak odgovara pritisku koji na Zemlji vlada u morima na dubini od 900 m. Slike su pokazale da i na Veneri postoje erozijski procesi, što je dosta iznenadilo znanstvenike. Voda, koja je glavni krivac za eroziju na Zemlji, na Veneri praktički ne postoji, pogotovo ne u tekućem stanju. Ako pretpostavimo da bi to mogla biti erozija vjetra, i to moramo isključiti jer je najveća brzina vjetra izmjerena na površini Venere bila svega oko 15 km/h, što odgovara laganom povjetarcu.

Prve fotografije Venerine površine u boji snimio je lander Venera 13. Sovjetske letjelice Vega 1 i Vega 2 ispustile su 1984. godine u Venerinu atmosferu landere i atmosferske balone, te produžili u susret Halleyjevom kometu. Američka letjelica Galileo je također, na svom putu prema Jupiteru, posjetila Veneru.

Američka misija Magellan (1989 - 1994) imala je za primarni cilj mapiranje Venerine površine uz pomoć radara. Mapirano je 99% površine uz 300 m/piksel rezoluciju. Trenutno oko Venere kruži letjelica Venus Expreess koja istražuje njenu atmosferu.