Razpad sonde sta povzročila vročina in trenje, ki je nastalo med njenim padcem skozi oblake v Jupitrovo atmosfero. 1,35 tone težka sonda je v atmosfero Jupitra vstopila južno od ekvatorja s hitrostjo 48,2 kilometra na sekundo.
Galileo je po vstopu v Jupitrovo orbito leta 1995 zbral prve znanstvene podatke o sestavi atmosfere Jupitra, njegovih oblakov, ravni sevanja in hitrosti vetrov. Preko sonde so našli ocean pod površjem Evrope, ene od Jupitrovih lun. To je bilo po 500 letih prvič, da je bil odkrit kak ocean. Pred tem je bil namreč na Zemlji nazadnje odkrit Tihi ocean. Galileo je med svojo misijo posnel 14.000 posnetkov. Odkril je prvo luno kakega asteroida, bil priča vplivu kometa na Jupiter, eni najbolj razburljivih pa so posnetki kakih 150 vulkanov na Jupitrovi luni Io, ki bruhajo prah in plin.
NASA se je za uničenje sonde odločila, še preden bi ji zmanjkalo goriva in bi nad njo izgubili nadzor. Znanstveniki so se tudi bali, da bi sonda lahko strmoglavila na luno Evropa in jo morebiti okužila z bakterijami z Zemlje. Za Evropo namreč menijo, da ima izven Zemlje najbolj obetavno okolje za življenje v našem sončnem sistemu.
NASA je že začela načrtovati novo misijo, ki bo nadaljevala s preučevanjem Jupitra in njegovih lun. Nova sonda naj bi bila stokrat močnejša od Galilea, kar naj bi ji omogočalo kroženje okoli Jupitrovih lun in preučevanje tamkajšnjega morebitnega življenja.