Траектория «Вояджера-2» задавалась требованиями дальнейшего полета к Сатурну и Урану. Второй аппарат должен был пройти над более высокими южными широтами планеты, чем первый, на вдвое большем расстоянии от нее и в условиях меньших радиационных нагрузок. Баллистики и специалисты по волнам и частицам, у которых естественной единицей был экваториальный радиус планеты, описывали эту разницу всего двумя числами: 10,11 против 4,89 R>J.
Для проводки станции по заданной траектории 25 мая был проведен маневр TCM-B3 с приращением скорости 1,38 м/с, а окончательная коррекция ее параметров была достигнута 27 июня в результате маневра TCM-B4 величиной 0,57 м/с.
К 5 июня появились признаки перегрева одного из отсеков корпуса во время разворотов и при изменении размера энергопотребления, а от этого «уходила» рабочая частота командного приемника. Пришлось еще раз пересчитать все развороты и переключения систем, которые могут повлечь вариации температуры, и уточнить планы выдачи команд на борт на соответствующие периоды.
С 24 апреля по 23 мая станция вела съемку планеты с двухчасовыми интервалами, чтобы сделать «мультфильм» и изучить динамику облачности и Большого Красного Пятна. Параллельно делались сканы системы в ультрафиолете и проводились измерения параметров среды и солнечного ветра. 27–29 мая был отснят 50-часовой «мультфильм», как и на «Вояджере-1».
Глобальные съемки Юпитера продолжались непрерывно вплоть до 27 июня с увеличенной частотой – за час аппарат снимал 12 кадров узкоугольной камерой и 2 кадра широкоугольной. После этого фотографировались лишь отдельные области планеты. Ультрафиолетовый спектрометр использовался для поиска полярных сияний, а 24 июня – для сканирования области вокруг орбиты Ио. 30 июня и 1 июля проводилась фотометрия Ио и Европы.
2 июля в 16:21 UTC на расстоянии в 99 R>J (7,1 млн км) станция в первый раз вошла в ударную волну. Таким образом, в этот день «шар» магнитосферы Юпитера был таким же, какой видели «Пионеры», – в десять раз больше Солнца. Но, как и в случае «Вояджера-1», граница магнитосферы «дышала», и до 5 июля магнитометры и приборы для регистрации параметров плазмы и плазменных волн зафиксировали пересечение ударной волны еще десять раз! Последний раз это произошло 5 июля в 09:55 на отметке 66,5 R>J; в тот же день в 18:40 «Вояджер-2» с третьей попытки прошел магнитопаузу.
Две камеры «Вояджера-2» сделали за время работы в системе Юпитера более 14 900 снимков. Аппарат выявил заметные изменения в атмосфере планеты, хотя «глобальный» рисунок облачного покрова остался прежним. Уже в мае были замечены встречные движения Большого Красного Пятна (0,26° в сутки на запад) и одного из «белых овалов» вблизи него (0,35° в сутки на восток, 60° за пять месяцев). Более того, все белые пятна на 41° ю.ш. сместились по долготе; один из этих «овалов» разрушился всего за 50 часов на глазах наблюдателей.