Они направились к Венере по пролетной траектории. 9 и 13 июня 1985 г. от них отделились спускаемые аппараты, а пролетные блоки, изменив траекторию с помощью гравитационного поля Венеры, полетели “догонять” комету.
На высоте 65 км от спускаемых аппаратов в свернутом виде отделились аэростатные зонды. По команде автоматики зонды развернулись и заполнились гелием. Под “воздушным шариком” была подвешена гондола с размещенной в ней научной аппаратурой. После сброса балласта зонды опустились на высоту около 50 км, на которой и дрейфовали, изучая розу ветров и атмосферу Венеры. Связь с зондами продолжалась до исчерпания источников питания, почти 46 ч. За это время они успели пролететь около 12 тыс. км.
В начале марта 1986 г. “Вега-1” и “Вега-2” приблизились к ядру кометы Галлея на расстояние немного меньше 9 тыс. км. Они подверглись интенсивной бомбардировке частицами хвоста кометы, но тем не менее передавали на Землю телевизионное изображение ядра. Измерения производились на всем участке сближения с ядром, полученная информация передавалась на европейский спутник “Джотто”, который для этого приблизился к ядру на расстояние около 600 км.
В проекте принимали участие Европейское космическое агентство, Япония, США. Это был последний грандиозный проект XX века.