早期，天文学家只能用望远镜对小行星进行观测，但即使用最大的望远镜，也只能观测到针尖大小的光点。

　　随着航天技术发展，科学家在利用空间探测器开展行星探测任务时，有时会让探测器在路过小行星时“搂草打兔子”，顺道拍几张照片。1991年10月，美国伽利略号木星探测器飞掠盖斯普拉小行星，第一次拍回小行星的特写镜头。2012年12月，我国嫦娥二号也在实施拓展任务过程中，与图塔蒂斯小行星擦身而过，并对其进行了光学成像。这是国际上首次实现对图塔蒂斯的近距离探测。

　　不过，无论是天文观测还是掠过式探测，都存在距离远、时间短、分辨率低等不足。上世纪90年代以来，专用小行星探测器相继亮相。

　　1996年2月，美国尼尔号小行星探测器发射升空。它的主要目标是获取第433号小行星——爱神星的物理和地质特性，确认其矿物组成和元素成分。

　　2000年2月，尼尔号进入环绕小行星运行轨道。此后3个月里，它逐渐靠近爱神星，通过搭载的6台仪器，获取爱神星的尺寸、质量、密度、磁场、岩石成分以及元素组成等情况。2001年2月12日，尼尔号降落在爱神星表面，成为世界上首个在小行星表面着陆的探测器。

　　2003年5月9日，日本发射该国首个小行星探测器——隼鸟号，飞向位于地球和火星之间的丝川小行星。隼鸟号共采集了约1500颗微粒样品，总质量约0.0018克。

　　在火星与木星之间的小行星带里，有两颗著名小行星：灶神星和谷神星（国际天文学联合会2006年提出新定义，将谷神星升格为矮行星）。它们都形成于太阳系早期，并且因为木星引力作用而演化迟缓。灶神星是与地球类似的岩状天体，谷神星则是典型的冰雪天体，这样两个极不相同的天体竟能同处一个小行星带，令科学家充满好奇。

　　2007年9月27日，美国黎明号小行星探测器升空，开始了环绕灶神星和谷神星的探测之旅。经过近4年漫长旅行，黎明号于2011年7月飞抵灶神星，围绕它运行了14个月，采集了数据和图像。2015年3月，黎明号进入谷神星轨道，在这里完成了全部使命，直至2018年其燃料耗尽，与地球失去联系。

　　近20年，国际上还发射了隼鸟2号等多个小行星探测器，探测方式包括伴飞、附着、取样返回、撞击等多种形式。（付毅飞）