行星探測器運行過程中質心的運動軌跡。這種軌道的設計屬限制性多體問題,分為行星衛星軌道,人造行星軌道,在行星表面著陸軌道(又稱進入軌道),在行星附近飛越軌道和飛離太陽系的軌道。行星探測器軌道依探測器的主要力學情況一般分為繞地心運動階段、繞日心運動階段和繞目標行星質心運動階段,被認為分別是相對地球、太陽和目標行星的質心運動的軌跡。由於行星(包括地球)的品質比太陽品質小很多,在近似分析時可以假設,隻有探測器在某行星作用球內時,才視其為繞該行星的質心運動,這時探測測器主要受到的是目標行星引力,其他的力作為軌道攝動力。在其他區域,都視為繞太陽平均半徑運動,這時太陽的引力是主要作用力,行星的引力為攝動力。行星作用球的平均半徑與行星質量、行星與太陽的距離有關。太陽系內主要大行星的作用球平均半徑為:水星11萬千米,金星62萬千米,地球93萬千米,火星58萬千米,木星4 823萬千米,土星5 478萬千米,天王星5 177萬千米,海王星8 987萬千米。