지구에서 볼 때 해왕성은 푸르고 희미하게 보이는 행성에 지나지 않았습니다. 그러나 1989년 8월 24일 보이저는 4850킬로미터까지 해왕성에 접근하여 그 모습을 자세히 전해왔습니다. 가장 관심을 끈 것은 목성의 대적반 비슷한 어두운 얼룩점이 둘 존재하고 있다는 것입니다. 두 얼룩점은 그 속도가 다른데 작은 쪽이 더욱 고속으로 해왕성 표면을 이동하고 있었습니다. 큰 얼룩점 주위에는 보다 더욱 높은 곳에 구름이 보였습니다. 대기의 조성은 예상대로 메탄을 중심으로 하고 있었고 흰구름은 상승한 메탄이 상공에서 얼어붙은 것이었습니다. 해왕성의 대기는 활동적인 편이며 남위 20~22도에 위치한 크고 어두운 얼룩점은 거의 지구와 동일한 크기인데 거대한 폭풍을 일으키며 18.3시간을 주기로 해왕성을 일주합니다. 강한 동풍이 이 얼룩점의 코어 부분을 이 동시겨 16.1시간 주기로 해왕성을 일주하게 합니다.
파랗게 빛나는 해왕성에도 5개의 고리가 있었습니다. 그 중 둘이 거의 완전한 고리를 형성하고 나머지 셋은 겨우 그 존재를 얄 수 있을 정도로 어두웠습니다. 완전한 두 고리도 그 넓이가 좁아 토성 고리와는 이미지가 달랐습니다. 고라기 탄소 등 반사율이 낮은 물질로 구성되었다는 것도 발견되기 어려웠던 원인이었습니다. 보이저는 해왕성에서 새로 여섯 개의 위성을 발견하였습니다. 또 위성 트리톤을 가까운 거리에서 찍었습니다. 새로 발견된 위성은 모두 트리톤의 안쪽에 있었는데 가장 안쪽에 있는 두 개의 위성은 겨우 2000킬로 미터라는 접근된 궤도를 선회하고 있었습니다. 보이저는 지구 상에서는 도저히 알 수 없는 사실을 밝혀 낸 것입니다. 이 탐사를 통하여 발견된 새로운 위성 1989N1은 평균 반지름은 200킬로미터, 공전 주기는 약 1.1일인 위성입니다. 이미 알려진 네레이드 위성보다 큽니다. 새로 발견된 여섯 위성중 세 위성 1989 N3, 1989 N5, 1989N6은 시속 4만 킬로미터 이상의 속도로 궤도를 돌고 있습니다. N5와 N6의 공전 주기는 7시간입니다. 해왕성의 주된 두 고리는 모두 미세한 먼지로 구성이 되어 있으며 끈 모양입니다. 이러한 고리는 토성의 F고리, 천왕성의 1986U1R고리에서도 볼 수 있습니다. 해왕성의 두 고리 사이와 해왕성 사이에 엷은 고리가 각각 하나씩 발견되었습니다. 해왕성의 고리는 전체적으로 거무스름하고 그 반사율은 겨우 5%에 지나지 않습니다. 트리톤의 우묵한 지대는 지름이 200킬로미터 이상 되며 거의 점성이 없는 얼음의 용암으로 형성되어 있습니다. 트리톤의 표면은 메탄과 질소의 얼음으로 덮여있고 크레이터와 화산을 볼 수 있습니다. 화산에서 분출되는 분연은 높이 수 킬로미터의 상공에까지 올라가서 강한 바람을 받아 같은 방향으로 휘어져 불리고 있습니다. 분연 중의 메탄은 방사선을 쬐어 검게 되어 지상에 내려 쌓입니다. 트리톤에는 대기는 없지만 해왕성에서 날아온 대기 입자가 빛을 내어 오로라를 형성하고 있습니다. 트리톤의 남극관은 엷은 분홍색을 띠고 있습니다. 해왕성이 푸르게 보이는 것은 대기의 메탄이 적색광을 흡수하기 때문입니다. 고도가 높은 곳에 있는 것은 희게 보입니다. 특히 희게 빛나고 있는 것은 크고 검은 얼룩점의 바로 남쪽에 있는 구름입니다. 이 구름에 연이어 백색이나 핑그색으로 보이는 구름도 아주 높은 곳에 있습니다. 해왕성의 테투리가 붉은 것은 메탄이 적색광을 흡수하기 전에 태양광이 난반사를 하기 때문입니다.
해왕성은 목성형 행성중에서 제일 바깥쪽 궤도를 돌고 있습니다. 태양에서의 거리는 45억 킬로미터로 지구에서의 관측이 쉽지 않았습니다. 발사된 지 12년, 71억 킬로미터의 여행을 계속한 보이저 2호는 해왕성에서 마지막 행성탐사를 하였습니다. 어웁고 거대한 얼룩점, 새로 발견된 여섯 개의 위성과 다섯 개의 고리, 그리고 북과 남에서 다른 양상을 보이는 위성 트리톤, 2만 장이나 되는 사진과 수많은 정보로 미지 세계의 새로운 사실이 차례차례 밝혀져 나갔습니다. 보이저 2호는 이로써 태양계의 행성탐사를 성공리에 끝냈습니다. 이 우주의 항해자는 이제 태양계를 벗어나 깊은 우주 속으로 끝이 없는 길을 가는 영원한 나그네가 된 것입니다.