У ніч на 7 січня 1610 року Галілей спрямовує створений ним 32-х кратний телескоп на небо. Він побачив там не тільки місячний пейзаж, гірські ланцюги і вершини, але й відкрив чотири найбільших супутники Юпітера, які зараз носять назву «галілеєвих».
Завдяки своєму відкриттю, яке він описав у творі «Зоряний вісник», Галілей незабаром стає самим знаменитим ученим Європи. Книга мала сенсаційний успіх, навіть короновані особи поспішали обзавестися телескопом. Кілька телескопів Галілей подарував Венеціанському сенату, який на знак подяки призначив його довічним професором з окладом 1000 флоринів.
Німецький астроном Симон Маріус (1573 — 1624) одночасно і незалежно від Галілея відкрив усі чотири супутники Юпітера (1610), і дав їм імена Іо, Європа, Ганімед і Каллісто.
Історія розпорядилася так, що Галілея вважають першовідкривачем супутників, за якими закріпилися імена, дані Маріусом.
Супутник Юпітера Ганімед має діаметр, який перевершує діаметр Меркурія. Він – найбільший супутник у Сонячній системі
Під поверхнею Європи виявлений глобальний океан.
Іо відомий тим, що на ньому діють найпотужніші в Сонячній системі вулкани.
Каллісто — одне із самих кратерірованних тіл в Сонячній системі. Поверхня супутника дуже стара, близько 4 млрд. років, а його геологічна активність украй низька. Каллісто оточена надзвичайно розрідженою атмосферою, що складається з вуглекислого газу і, можливо, з молекулярного кисню, а також відносно потужною іоносферою.
Супутники яскраві і обертаються по досить віддаленим від планети орбітах, так що їх легко розрізнити навіть в польовий бінокль.
Юпітер досліджувався вісьмома автоматичними міжпланетними станціями НАСА. Найбільше значення мали дослідження за допомогою апаратів «Піонер» і «Вояджер», і пізніше «Галілео». Останнім апаратом, який відвідав Юпітер, був зонд «Нові горизонти», який прямує до Плутона.
На сьогодні відомо 63 супутника Юпітера, серед яких Галілеєві — найбільші.