要使探测飞船离开黄道面,实现起来并不那样容易,它必须具备很高的速度．70 年代,引力支援技术得到充分发展之后,把探测飞船送出黄道面才有了可能．同时也决定了它必须在太空沿着弧形线路,先飞向木星并借助木星的强大引力支援再飞向太阳。

美国发射的先驱者11 号和旅行者1 号、曾分别在1979 年和1980 年,受到土星引力影响而偏了轨道,偏离黄道面分别达到17 度和40 度,但对于要有效观测太阳南、北两极的尤里西斯探测飞船来说,这种偏转还远远的不够,这里要求作90°的方向改变,才能满足要求．因此,科学家精心设计并安排了尤里西斯独特的飞行路线: 1990 年10月发现号航天飞机将尤里西斯送入飞向木星的弧形轨道,速度每秒15.4 公里,加上地球运行速度,相对太阳来说,其速度是每秒45.2 公里,大约飞行16 个月,也即在1992 年2月抵达木星区域．这时离地球约6.69 亿公里,距离木星1060 万公里．为了使探测飞船充分利用木星的强大引力作用,获得速度支援并把轨道航向偏转90 度,同时避免离木星太近而被它俘获,经过科学家精确计算,尤里西斯于2月8日先飞入距离木星表面37.8 万公里的最低轨道,并用17 天时间探测木星的磁场以及木星表面的等离子体、无线电波和X 射线．此后,尤里西斯号将借助木星强磁场的作用,偏转航线,脱离由太阳系行星绕太阳运转构成的轨道平面,即进入垂直于黄道面的轨道面内飞行,成为经过两极地区飞行的太阳人造行星,这时它相对太阳的速度已达每秒126 公里。

尤里西斯将在过去任何探测飞船从未到过的这部分太阳系空间里进行探测并邀游两年多时间,于1994 年5月25日到达太阳南纬70 度上空,用大约4 个月时间飞越太阳南极区域并对该极区进行首次三维立体观测．1995 年2月初,尤里西斯由南而北,于离太阳2.2 亿公里处跨越太阳赤道,在同年5月26日,飞抵太阳北纬70 度地区上空,也用4 个月时间对太阳北极及其附近区域进行探测．1995 年9月,它从太阳北纬70 度地区上空飞离太阳北极区．经过5 年的旅行,结束对太阳极区的探测考察任务后,尤里西斯便进入广漠的行星际空间。