Už sondy Pioneer 10 a 11 měly na palubě uloženou plaketu s poselstvím případné mimozemské civilizaci navrženou Carlem Saganem a nakreslenou jeho ženou Lindou. Plaketu tvořila pozlacená hliníková destička s rozměry 152×229 mm připevněná k opěrám antény.Za základní jednotku délky je použita vlnová délka přechodu mezi para a orto stavem atomu vodíku (21 cm). U obrázku ženy je binární číslo 8 (8×21 cm = 168 cm) - průměrná výška ženy. Na pozadí je navíc silueta sondy umožňující jiný způsob dekódování rozměrů. Obrazec vlevo slouží k určení polohy Sluneční soustavy v naší Galaxii vzhledem k centru a vzhledem ke 14 pulsarům. V binární formě jsou zapsány periody pulsarů. Pulsary v průběhu let zpomalují svoji rotaci a tak se dá určit, kdy byla sonda vyslána. Ve spodní části je znázorněna Sluneční soustava. Binárně jsou zapsány vzdálenosti planet od Slunce a schematicky je naznačena trajektorie sondy.
Sonda Pioneer 10 odstartovala 3. března 1972. Díky přídavnému motoru na pevné palivo dosáhla rekordní rychlosti 14,5 km/sec. Už za 12 hodin minula dráhu Měsíce a za 82 dní Marsu. Byla to první sonda, která překonala hlavní pás planetek a zkoumala Jupiter, kam dorazila v prosinci 1973. Na Zemi poslala 300 snímků Jupiteru a také 2 z Ganymedu. Poté sonda směřovala do vnějších oblastí urychlena gravitačním polem. Mise byla ukončena v roce 1997, i poté byly několikrát zachyceny signály sondy. Naposledy to bylo v roce 2003 ve vzdálenosti 12 miliard kilometrů od Země. Pioneer 10 směřuje ven ze Sluneční soustavy a míří ke hvězdě Aldebaran v souhvězdí Býka rychlostí 2,6 AU za rok. Pokud by měl Aldebaran nulovou relativní rychlost, měla by ho sonda Pioneer 10 dosáhnout zhruba za 2 miliony let.
Další sonda Pioneer 11 byla opět vynesena raketou o rok později než Pioneer 10. Po průletu pásem asteroidů sonda minula Jupiter nad oblačným příkrovem a byla jeho gravitačním polem urychlena na směrem k Saturnu. Pioneer 11 získal snímky Velké rudé skvrny, poprvé fotografoval polární oblasti planety a určil hmotnost měsíce Callista. K Saturnu se sonda přiblížila na pouhých 10 000 km, pořídila snímky planety a prstenců, objevila dva nové měsíce, sledovala Saturnovu magnetosféru a měsíc Titan. Po průletu sledoval Pioneer 11 Sluneční vítr a kosmické záření ve vnějších oblastech Sluneční soustavy. V září 1995 byly vyčerpány zásoby energie sondy a v listopadu 1995 ztraceno spojení (anténa nemohla být pro nedostatek energie přesměrována směrem k Zemi).