Venus Express embarquera les instruments scientifiques suivants.
ASPERA - Analyser of Space Plasma and Energetic Atoms
Cet instrument étudiera l'interaction entre le vent solaire et l'atmosphère de Vénus. Il est apparenté à l'instrument ASPERA de la sonde Mars Express. Développement dirigé par Stas Barabash, Institute of Space Physics, Kiruna, Suède.
MAG - Magnetometer
Le champ magnétique de Vénus est faible. MAG l'étudiera et aidera à comprendre l'effet que cela a sur l'atmosphère de Vénus. Il s'agit d'un nouvel instrument apparenté toutefois à l'instrument ROMAP de l'atterrisseur de la sonde Rosetta. Développement dirigé par Tielong Zhang, IWF, Graz, Autriche.
PFS - High Resolution Infrared Fourier Spectrometer
PFS sera capable de mesurer la température de l'atmosphère. Il pourra également mesurer la température de surface et chercher une activité volcanique. En outre, il pourra étudier la composition de l'atmosphère. Il est apparenté à l'instrument PFS de Mars Express. Développement dirigé par Vittorio Formisano, IFSI-CNR, Rome, Italie.
SPICAV/SOIR - UV and IR Spectrometer for solar/stellar occultation and Nadir Observations
Cet instrument analysera l'atmosphère de Vénus. En particulier, il y cherchera de petites quantités d'eau, des composés sulfurés et de l'oxygène moléculaire. Il étudiera la densité et la température de l'atmosphère. Il est apparenté à l'instrument SPICAM de Mars Express. Développement dirigé par Jean-Loup Bertaux, Service d'Aéronomie du CNRS, France - Dennis Nevejans, Institute for Space Aeronomy, Belgique - Oleg Korablev, IKI, Moscou, Russie.
VeRa - Venus Radio Science
VeRa utilisera le lien radio entre la sonde et la Terre pour étudier les conditions qui règnent dans l'ionosphère de Vénus. Les scientifiques pourront également l'utiliser pour étudier la masse, la densité, la température et la pression de l'atmosphère, ainsi que pour déduire les conditions du vent solaire entourant Vénus. VeRa est apparenté à l'instrument RSI de Rosetta. Développement dirigé par Bernd Häusler, Universität der Bundeswehr München, Allemagne.
VIRTIS - UV-visible-near IR imaging spectrometer
Cet instrument étudiera la composition de la basse atmosphère. Il permettra d'étudier la structure, la composition et les propriétés de dispersion des nuages. Il est apparenté à l'instrument VIRTIS de Rosetta. Développement dirigé par Pierre Drossart, Observatoire de Paris, France - Giuseppe Piccioni, CNR IASF, Rome, Italie.
VMC - Venus Monitoring Camera
Cette caméra à grand angle permettra de prendre des images de Vénus dans le proche infrarouge, l'ultraviolet et la lumière visible. Elle étudiera la dynamique des nuages et aidera à l'identification des phénomènes vus par les autres instruments. Il s'agit d'un nouvel instrument, bien qu'il soit apparenté à HRSC/SRC (sur Mars Express) et OSIRIS (sur Rosetta). Développement dirigé par Wojciech Markiewicz, MPI-Ae, Katlenburg-Lindau, Allemagne.