Le projet Solar Orbiter fait partie du programme Cosmic Vision 2015–2025 de l'ESA qui est le cycle actuel de planification à long terme pour les missions scientifiques spatiales de l'ESA.

La mission Solar Orbiter doit répondre à la question centrale de l'héliophysique :
"Comment le Soleil crée-t-il et contrôle-t-il l'héliosphère ?"
Ceci, à son tour, est une partie fondamentale de la seconde question scientifique posée par Cosmic Vision de l'ESA :
"Comment fonctionne le système solaire ?"

Solar Orbiter est spécifiquement conçu pour identifier les origines et les causes du vent solaire, du champ magnétique héliosphèrique, des particules solaires énergétiques, des perturbations interplanétaires transitoires ainsi que du champ magnétique du Soleil lui-même.

En approchant jusqu'à 62 rayons solaires, Solar Orbiter verra l'atmosphère solaire avec une haute résolution spatiale et combinera cette vision avec les mesures faites in-situ. Lors de la mission étendue, Solar Orbiter fournira des images et des données qui couvriront les régions polaires et la face du Soleil non visible depuis la Terre.

Solar Orbiter coordonnera sa mission scientifique avec Solar Probe Plus de la Nasa dans le cadre du programme commun HELEX (Heliophysics Explorers) pour maximiser leurs retours scientifiques combinés.

Solar Orbiter est un satellite de l'ESA lancé par la NASA (qui reçoit aussi les données scientifiques à travers son réseau DSN) et dont les instruments ont été conçus et réalisés par des scientifiques européens et américains.

Des scientifiques français sont Principaux Investigateurs pour l'un des dix instruments (RWP) et ont grandement contribué à plusieurs autres (SWA, STIX, EUI, SO/PHI, SPICE).