Il 29 marzo 1974 Mariner 10, la prima sonda a sfruttare l’attrazione gravitazionale di un pianeta (Venere) per arrivare ad un altro (Mercurio), finora l’unica sonda a visitare Mercurio, effettua il suo primo sorvolo sul pianeta.
Mariner 10 ha attraversato l’orbita di Mercurio il 29 narzo 1974, passando ad una distanza di 704 km dalla superficie del pianeta. Un secondo incontro si è verificato il 21 settembre 1974, questa volta ad una distanza di 48069 km, mentre il terzo ed ultimo incontro con il pianeta, ad una distanza di 327 km, durante il quale sono state effettuate fotografie addizionali e misurazioni sul campo magnetico, è avvenuto il 16 marzo 1975. La missione è terminata qualche giorno dopo, il 24 marzo 1975.
Gli obiettivi scientifici e primari della missione erano: studiare l’ambiente, l’atmosfera, la superficie e le proprietà fisiche dei due pianeti, oltre a compiere esperimenti sul mezzo interplanetario.
La navicella era una struttura di magnesio con dimensioni di 1,39 metri in diagonale per 0,457 metri di profondità, sulla quale erano montati: due pannelli solari, ognuno lungo 2,69 metri per 0,97 di larghezza, un’antenna a basso-guadagno, uno scudo termico, che fungeva da protezione dalle radiazioni solari, ed un magnetometro. La massa al momento del lancio era di 502,9 kg, dei quali 29 di propellente e 79,4 della strumentazione. Il propulsore era montato sotto il serbatoio sferico situato al centro della struttura, mentre le due coppie di razzi usati per stabilizzare la sonda nei tre assi, erano montati in cima ai due pannelli solari. Completavano la dotazione della Mariner 10 anche un’antenna motorizzata ad alto-guadagno, un riflettore parabolico del diametro di 1,37 metri, un puntatore stellare fissato sulla stella Canopo, dei sensori solari, due camere televisive, uno spettrometro ed un computer di bordo.
Subito dopo il lancio, avvenuto il 3 Novembre 1973, la sonda è stata posizionata in un’orbita di parcheggio per approssimativamente 25 minuti, da dove è stata poi lanciata attraverso una traiettoria eliocentrica in direzione di Venere. Una manovra di correzione della traiettoria è stata effettuata 10 giorni dopo il lancio, immediatamente seguita da guasti al puntatore stellare e da malfunzionamenti al computer di bordo ed all’antenna ad alto-guadagno.
Nonostante ciò nel Gennaio 1974 Mariner 10 ha compiuto ugualmente osservazioni nel campo degli ultravioletti sulla cometa Kohoutek, effettuando un’altra correzione di traiettoria il 21 Gennaio, che l’avrebbe poi portata ad incontrare Venere il 5 Febbraio 1974, quando essa, passando ad una distanza minima di 5768 km dal pianeta, ha potuto scattare alcune immagini ravvicinate. Proseguendo il viaggio verso Mercurio si sono verificate altre anomalie ai sistemi di controllo, così che per orientare la navicella si dovette persino ricorrere ad usare i pannelli solari come vele spinte dal vento solare.
