Parecendo um pouco com um Dalek de Doctor Who, a sonda Venera 1 foi estabilizada por rotação e embalada com instrumentos, incluindo um magnetômetro, contadores Geiger e detectores de micrometeorito.
E como muitos de seus sucessores, o interior da sonda foi pressurizado para pouco mais de uma atmosfera com gás nitrogênio para ajudar os instrumentos a funcionar em uma temperatura estável. No entanto, a primeira sonda Venera 1 nunca saiu da órbita da Terra. E a segunda tentativa, lançada em 12 de fevereiro de 1961, falhou na rota para Vênus, embora tenha passado a cerca de 62.000 milhas (100.000 quilômetros) do planeta.
O Venera 2, que se parece muito com o Venera 1, foi construído para voar além de Vênus, durante o qual ele registraria informações e as transmitiria de volta para a Terra. E a sonda completou seu sobrevôo em 27 de fevereiro de 1966, chegando a cerca de 15.000 milhas (24.000 km), mas também superaqueceu e nunca mais houve notícias dela. Venera 3 a 6, estudaram mais de perto a atmosfera de nosso vizinho infernal.
A Venera 3 planejava pousar na superfície venusiana, mas ao invés disso, ela se chocou contra ela em 1º de março de 1966 - oficialmente tornando-se a primeira espaçonave a se chocar contra outro planeta.
O Venera 4, no entanto, passou mais de 90 minutos fazendo medições enquanto flutuava lentamente pela densa atmosfera de Vênus em 18 de outubro de 1967. Também detectou níveis muito elevados de dióxido de carbono no ar, bem como a falta de um global campo magnético. E, como esperado, acabou sucumbindo ao intenso calor e pressão do planeta.
Tanto a Venera 5 quanto a Venera 6 foram igualmente bem-sucedidas, transmitindo dados de volta por mais de 50 minutos enquanto caíam de paraquedas na atmosfera de Vênus em 16 e 17 de maio de 1969. Inicialmente considerado como tendo falhado, o Venera 7 conseguiu transmitir dados significativos por um curto período de tempo.
A Venera 8 repetiu grande parte da missão Venera 7.
De todas as missões soviéticas a Vênus, Venera 9 a Venera 12, pesando cerca de 11.000 libras (5.000 kg) cada, são as mais lembradas até hoje. Isso ocorre principalmente porque seus pousadores carregavam câmeras que podiam capturar imagens diretamente da superfície.
Aventurando-se em Vênus entre 1975 e 1978, várias das câmeras dessas sondas falharam, geralmente devido às tampas das lentes não saírem. Mesmo assim, alguns conseguiram captar e transmitir as primeiras imagens da superfície do segundo planeta do nosso sistema solar.
Os primeiros instantâneos obtidos por Venera 9 e Venera 10 são assustadores. Nítidos, claros e esféricos distorcidos por suas lentes grande-angulares, eles representam uma paisagem estranha e rochosa que se estende até o horizonte. Mas as imagens também conseguiram capturar as bordas das próprias sondas, o que revela seu design nitidamente soviético.
Venera 13 e Venera 14, ambas lançadas em 1981, eram versões mais avançadas da Venera 9 a 12 sondas, transportando sondas equipadas com dispositivos acústicos sofisticados que podiam sintonizar com o vento venusiano para medir sua velocidade.