V souladu se svou výjimečnou pozicí ve sluneční soustavě má nejrozsáhlejší soustavu měsíců Jupiter. Středem pozornosti jsou však zejména čtyři velké měsíce Jupiteru, tzv. Galileiho družice, pojmenované Io, Europa, Ganymedes a Kallisto. Dva z nich, Ganymedes a Kallisto, jsou tak velké, že by mohly být planetami - oba jsou větší než Merkur a Pluto. Tyto čtyři měsíce připomínají miniaturu sluneční soustavy - vnitřní měsíce jsou menší a vnější větší, průměrná hustota měsíců klesá se vzdáleností od Jupiteru. Tato podoba se sluneční soustavou vede k závěrům, že i způsob vzniku byl v obou případech podobný. Velké měsíce však rozhodně nejsou zachycená tělesa, ale tělesa, která vznikla v blízkosti planety. Postupný pomalý účinek slapových sil vzbuzovaných Galileovými měsíci se na Jupiteru projevuje. Na druhou stanu ale ta samá síla mění i oběžné dráhy měsíců, které se dostávají (velmi pomalu, samozřejmě) do větší vzdálenosti od planety. Jupiterovy oběžnice jsou pojmenovány podle postav z Diova života (většinou podle jeho milenek).

Jméno	Rok nalezení	Vzdálenost (km)	Oběžná doba (d)	Průměr (km)	Objevitel
Metis	1979-80	127 960	0,295	40	S. Synnott
Adrastea	1979	128 980	0,298	24x20x16	D. Jewitt
Amalthea	1892	181 300	0,498	262x146x134	E.E. Barnard
Thebe	1979-80	221 900	0,675	110x9x90	S. Synnott
Io	1610	421 600	1,769	3 642,6	G. Galilei
Europa	1610	670 900	3,551	3 130	G. Galilei
Ganymed	1610	1 070 000	7,155	5 268	G. Galilei
Kallisto	1610	1 883 000	16,689	4 806	G. Galilei
Leda	1974	11 094 000	238,72	10	C. Kowal
Himalia	1904-05	11 480 000	250,566	170	C. Perrine
Lysithea	1938	11 720 000	259,22	24	S. Nicholson
Elara	1904-05	11 737 000	259,653	80	C. Perrine
Ananke	1951	21 200 000	631 *	20	S. Nicholson
Carme	1938	22 600 000	692 *	30	S. Nicholson
Pasiphae	1908	23 500 000	735 *	36	P. Melotte
Sinope	1914	23 700 000	758 *	28	S. Nicholson

* ... retrográdní směr obíhání Europa
Nejmenší ze čtyř velkých měsíců. Její povrch je podivuhodně hladký, narušený jen nečetnými krátery, tedy poměrně mladý. Europa má také jakousi obdobu pevnin; horniny složené z křemičitanů zde pravděpodobně dosahují téměř až k povrchu a krajina se zde zbarvuje do tmavších tónů až do tmavohněda. Tento tužší podklad unese i výškové nerovnosti, kromě jiného až stometrové vyvýšeniny, které se táhnou do velké vzdálenosti. Je možné, že zde puklinami pronikl led. Měsíc má asi křemičitanové jádro. Ganymedes
Největší měsíc Jupiteru a třetí největší z měsíců ve sluneční soustavě - má průměr 5 270 km. Je utvořen z ledové kůry, dosti tlustého pláště (pravděpodobně z ledu a vody), zprostředkujícího přenos tepla z hlubších vrstev, a z křemičitanového jádra. Celkem má Ganymedes více vody než Europa a voda je zmrzlá do větších hloubek. Kallisto
Téměř stejně velký jako Ganymedes. Je ze všech měsíců nejtmavší a má také asi nejstarší kůru. Tato ledová, velmi tlustá kůra obaluje plášť a jádro pravděpodobně stejného složení, jaké má Ganymedes

Io Intenzívní sopečná činnost. Jeden z oblaků hmoty, vyvržené sopkou, sahal až do výšky 280 km. Kůra tohoto měsíce je pravděpodobně složena ze síry a oxidu siřičitého, jádro je možná pevné a hlavní obsah tělesa tvoří siřičitany. Typickou barvou měsíce je žlutá, v menší míře bílá a lehce namodralá; všechny tyto barvy jsou běžné u sirných sloučenin. Sopečná činnost probíhá na řadě míst povrchu planety, ze sopek uniká asi zejména síra a její sloučeniny. Na povrchu existují pravděpodobně plochy roztavené síry. V tělesu měsíce asi vznikají přitažlivostí Jupiteru a snad i dalších měsíců slapové vlny; rozsáhlými pohyby kůry se uvolňuje velké množství tepla, které vyvolává sopečnou činnost. Io skrývá neznámou sopku Fotografie povrchu Jupiterova měsíce Io, jež pocházejí z kosmické sondy NASA Galileo, vědce překvapily - díky nim objevili největší vulkanickou činnost, jakou kdy viděli. O sopce samotné přitom však vůbec nevěděli. Io je nejbližší a čtvrtý největší měsíc Jupitera, současně však také měsíc s největší sopečnou aktivitou v celé Sluneční soustavě. Podle vědců přináší každé jeho zkoumání mnohá nová překvapení a objevy. Nyní již netrpělivě čekají na fotografie a data, jež sonda pořídila v říjnu nad jižním pólem. Před několika měsíci - začátkem srpna 2001 - vznikly díky sondě Galileo bližší fotografie povrchu Io okolo severního pólu, na nichž je rozpoznatelná sopečná činnost, avšak žádné stopy po sopce samotné. Sopečné vyvřeliny vystřelovaly až do výše 500 km nad povrch, tedy o 10 % výše, než dosavadní nejvyšší sopečný výbuch viditelný na Io. Dalším překvapením pro vědce je skutečnost, že sonda Galileo dokázala části a materiály z této erupce zachytit a předat tak vědcům k další analýze. Podle Dr. Louise Franka z Iowské univerzity něco podobného vůbec nečekali. Již předtím měli kvalitní fotografie vulkánů na Io, ale ještě nikdy se nepodařilo vyvrženiny z hloubi měsíce zachytit a uchovat pro pozdější výzkum. Původně vědci doufali, že se sondě podaří nafotit sopečnou činnost vulkánu Tvaštar, jenž se rovněž nachází poblíž severního pólu Io. Erupce Tvaštaru zaznamenali vědci před sedmi měsíci hjak ze sondy Galileo, tak z prolétající rakety Cassini. Jenže - na nových fotografiích ze srpna sopka Tvaštar není k nalezení! Místo ní objevili vědci předtím neznámý vulkán, nacházející se 600 kilometrů od Tvaštaru. Sonda galileo se při přeletu na severním pólem dostala mezi tyto dvě sopky, přičemž výbuch té druhé, neznámé, byl nečekaný. Na dvou fotografiích se výbuch sopky jeví jako přesvětlená boule nad povrchem Io. Třetí fotografie ukazuje bílý kruh vyvrženin ze sopky, padajících zpět na povrch měsíce. Čtvrtá nabízí pohled na další novou erupci poblíž severního pólu. Zatímco během prvních pěti let obíhání sondy Galileo kolem Jupiteru nezaznamenali vědci ani jednu erupci, tento rok tak viděli již dvě. Sonda Galileo se opět přiblížila k Io 16. října 2001 v 1:23 hodin středoevropského času. Tentokrát ji trajektorie vedla k jižnímu pólu měsíce Io, kde se nachází další žhavé místo, jež se podařilo objevit díky infračervenému mapování počátkem tohoto roku. Fotografie z tohoto místa však ještě nebyly zveřejněny. Šestým a posledním setkáním sondy Galileo bude již leden 2002. V průběhu této návštěvy by mělo vzniknout 27 podrobných fotografií dalších tří velkých Jupiterových měsíců: Europy, Ganymedu a Callista. Od chvíle, kdy Galileo dospěla na oběžnou dráhu Jupitera, tedy od prosince 1995, přežila mnohé nástrahy. např. třikrát tak větší radiační ozáření, než pro jaké byla konstruována. Ačkoliv je pořád v "dobré kondici", některé její nástroje již přestaly fungovat.