Le principal objectif scientifique de Juno est d'étudier la structure intérieure et la dynamique de Jupiter, y compris son abondance et sa répartition en eau, les propriétés de son atmosphère et les champs magnétiques générés par sa rotation rapide. Pour atteindre ces objectifs, Juno est équipé d'une suite d'instruments scientifiques, notamment un magnétomètre, un radiomètre à micro-ondes, un imageur de lumière visible et une suite de spectromètres.
Certains objectifs spécifiques de la mission de Juno comprennent :
Déterminer la structure et la composition intérieures de Jupiter
Étudier l'atmosphère de Jupiter, y compris sa composition, ses modèles de circulation et la structure des nuages
Enquête sur la génération du puissant champ magnétique de Jupiter
Explorer la magnétosphère polaire et les aurores polaires de Jupiter
Observer les lunes de Jupiter, y compris les grandes lunes Ganymède, Europe et Callisto
Grâce à ses observations et mesures, Juno vise à mieux comprendre la formation et l'évolution de Jupiter, ainsi que son rôle dans le contexte plus large du système solaire.