În același timp, progrese importante au fost făcute în știința de traiectorii orbitale asistate de gravitație. În timp ce matematică și fizică implicate sunt destul de complicat, ideea de bază este că o navă spațială poate utiliza gravitatea unei planete din apropiere pentru a da un impuls mare în viteză, atâta timp cât nava urmează orbita corectă. Cea mai mare masa planetei, cu atât forța gravitațională, și cu atât mai mare impuls. Asta însemna că, odată ce o sondă spațială a ajuns Jupiter (planeta mai masiv în sistemul nostru solar), aceasta ar putea folosi gravitația lui Jupiter ca o praștie și capul afară pentru a explora planete mai îndepărtate.
În 1965, un inginer pe nume Gary Flandro observat că la mijlocul anilor 1970, planetele exterioare vor fi aliniate în așa fel încât să facă posibil ca o navă spațială a-le pe toate viziteze folosind o serie de cresteri asistate de gravitație [sursa: Evans]. Această aliniere special, nu a fost doar un eveniment o dată-in-a-viață - aceasta nu ar avea loc din nou, pentru încă 176 de ani. A fost o coincidență uimitoare care capacitatea tehnică de a realiza o astfel de misiune a fost elaborat cu câțiva ani înainte de planete aliniat să-l permite.
Inițial, proiectul ambițios, cunoscut sub numele de Grand Tour, ar fi trimis un serie de probe pentru a vizita toate planetele exterioare. Cu toate acestea, în 1972, previziunile bugetare pentru proiect au fost apropie de 900 de milioane de $, iar NASA a fost de planificare de dezvoltare a navetei spațiale [sursa: Evans]. Cu imense costurile de dezvoltare de transfer se profilează, Grand Tour a fost anulat și înlocuit cu un profil mai modest misiune. Aceasta ar fi o prelungire a programului Mariner, denumit în continuare misiunea Mariner Jupiter-Saturn (MJS). Bazat pe platforma Mariner și îmbunătățite cu cunoștințele dobândite de la Pioneer 10 de 1973 fly-by de Jupiter, noile sonde în cele din urmă a luat numele Voyager. Design a fost finalizată în 1977. Inginerii de la NASA au spus că optimiste ar putea fi capabil de a utiliza traiectorii asistata de gravitație
