Космический аппарат Европейского космического агентства «Венера Экспресс», предназначенный для изучения Венеры, динамики ее атмосферы и взаимодействия с солнечным ветром, был запущен 9 ноября 2005 года, со стартовой площадки №31 космодрома Байконур, ракетой-носителем Союз-ФГ. Через 8 минут 48 секунд после старта разгонный блок «Фрегат» был выведен на промежуточную, незамкнутую орбиту и отделился от третьей ступени ракеты.

Спустя 96 минут после старта, вторым импульсом двигателя разгонного блока аппарат был выведен на отлетную траекторию к Венере. После этого произошло отделение разгонного блока «Фрегат», станция в автоматическом режиме сориентировалась по Солнцу, развернула панели солнечных батарей, и приблизительно через два часа после старта, вышла на связь с Европейским центром управления космическими аппаратами в Дармштадте, Германия.

Аппарат, включив двигатель на 50 минут и снизив скорость, 11 апреля 2006 года вышел на промежуточную сильно вытянутую орбиту вокруг планеты. После этого с помощью дополнительных маневров был произведен переход на околополярную рабочую орбиту.

С борта станции 12 апреля впервые был снят ранее не фотографировавшийся южный полюс Венеры. Тестовые фотографии с низким разрешением были получены при помощи спектрометра VIRTIS с высоты 206 452 километров над поверхностью. Несмотря на предварительный характер сделанных изображений, европейские ученые были приятно удивлены качеством работы аппаратуры и их научной ценностью.

Изначально планировалось, что изучение Венеры продлится по крайней мере 500 земных суток. Впоследствии миссия регулярно продлевалась до начала мая 2009 года,. Еще летом 2014 года планировалось, что аппарат будет функционировать по крайней мере до конца 2016 года, однако 28 ноября 2014 года аппарат потерял контроль высоты, по всей видимости, из-за израсходования запасов топлива. Ожидалось, что в конце января или начале февраля 2015 года станция войдет в плотные слои атмосферы Венеры и сгорит.