上个世纪70年代，“水手10”号探测器曾成功飞越水星，获得了一些关于水星的资料，激发了人们进一步探索水星的兴趣。但是，当时的科学研究者还不知道如何利用有限的推进力把探测器送入环水星轨道。上个世纪80年代中期，研究者发现，通过利用多次飞越金星和水星得到的引力辅助，可以实现环水星飞行的目的。然而，由于1986年“挑战者”号航天飞机失事，使得美国宇航局准备用航天飞机发射的所有深空探测器的计划都被搁置。直到上个世纪90年代中后期，美国才开始把探测水星列入日程表。

　　美国航空航天局官员说，“信使”号水星探测计划耗资4.27亿美元，由约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室负责研制。

　　“信使”号此次水星之行重在为六大问题寻找答案：一、水星密度为何如此之大？二、水星具有何种地质形成过程？三、水星核具有怎样的构成和形态？四、水星具有何种磁场特征？五、水星两极到底存在什么不寻常的东西？六、水星上哪些挥发物至关重要？

　　水星的体积与月球相似，而其密度仅比地球略低，在太阳系内部的类地行星中位居第二。“信使”号携带的多种分光计能够测量水星表面的元素构成，有关结果有望用于验证有关水星密度的各种理论。

　　1974年和1975年，美国“水手10”号飞船曾对水星45%的表面区域进行了拍照，照片上的水星表面布满“老坑”，与月球表面颇为相似。“信使”号上的仪器可拍摄水星整个表面，科学家们希望能在此基础上确定塑造了水星表面的各种地质过程发生的顺序。

　　“水手10”号曾意外地发现，水星拥有分布于整个星球的磁场。在其他类地行星中，只有地球具备相同特征。“信使”号将利用磁强计等对水星磁场展开长时间的详细观测，进而确定水星磁场强度及其变化规律。

　　1991年，科学家们首次根据雷达观测图像发现，水星两极环形山内侧具有很强反射能力，他们普遍认为，这些区域存在着冰。但也有科学家推测水星两极的沉积物可能由其他材料构成。“信使”号的一个任务是检验水星上到底有没有冰，研究水星大气层的构成，并确定其中的各种分子究竟通过什么方式而产生。

　　“信使”号主要由推进分系统、电源分系统、姿态控制分系统、热控分系统、电子设备及天线和科学有效载荷组成。其设计的关键在于适应水星上的高温环境。水星表面温度最高可达450摄氏度，但其两极巨大的环形山内侧却永远照不到阳光，那里的恒定温度低于零下212摄氏度。日夜温差约600摄氏度。所以水星探测器的百叶窗是其热控分系统的重要组成部分。百叶窗由耐高温的陶瓷材料制成，保护“信使”号不受太阳的直接照射，姿态控制主要由4个反作用动量轮来完成，必要时还可以使用小功率推进器来帮助完成姿态控制任务。

　　“信使”号在到达目的地之前，将飞行6年多。在此期间，它将会1次飞越地球(2005年7月)、两次飞越金星(2006年10月、2007年6月)、3次飞越水星(2008年1月、2008年10月、2009年9月)，最终于2011年进入环水星轨道。

　　“信使”号环水星轨道飞行1个地球年，将可以覆盖两个水星太阳日(1个水星太阳日相当于地球的176天)，总计行程3.99×107km。在第1个水星太阳日期间，“信使”号主要通过不同的仪器进行全球绘图；在第2个水星太阳日期间，则有选择地进行科学考察。在环水星轨道飞行期间，“信使”号每天传输数据8小时。

　　“信使”号预计将在水星轨道运行至少1年，燃料将于2012年至2013年耗尽，届时可能会坠落在水星表面。