1610年，意大利天文学家伽利略用自制的望远镜首次发现木星上有一个大红斑。它的颜色明亮而鲜艳，位于木星南半球。
300多年来，大红斑的形状几乎没有变化，大小和颜色却经常变幻。
长度最长时达到4万千米，至少也有1万多千米，一般保持在2万千米，宽度变化不大。大红斑颜色有时鲜红，有时略带棕色或淡玫瑰色。
当它的位置在东西方向上时会有漂移。
木星探测器探明：大红斑原来是木星大气云层中的一个大漩涡，其中漂浮着五颜六色的云，有棕红色的，有棕黄色的，橙色的，白色的，五彩缤纷。它们主要由红磷化合物构成，而且不停地激烈运动。科学家认为这是木星大气层中的带电粒子，在木星旋转磁场作用下的螺旋运动中形成的猛烈风暴。
到20世纪90年代初，总共有4艘宇宙飞船从木星附近飞过。
1979年3月5日，“旅行者”1号到达距木星27.8万千米处，每天以1500~1800张的数量，途经37分钟向地球发回了第一批极为清晰的木星彩色照片，逐一观察了这些卫星的真面目。
1979年7月9日，“旅行者”2号再次重复了“旅行者”1号的探测活动，印证其探测结果。这次发现了木星环，使木星继土星和天王星之后，成为太阳系中第三颗有环的行星。
在木星背太阳的一面，则发现了一条比地球直径大2倍的极光，在地球之外的太阳系天体上发现极光，这是第一次。从发回的资料中还基本搞清了木星大红斑的真面目，发现木星上面有火山爆发，并发现几颗新的木星卫星。