Les objectifs de la mission ULYSSES sont :

Déterminer les propriétés globales tridimentionnelles du champ magnétique héliosphérique et du vent solaire ;
Etudier les origines du vent solaire par la mesure de sa composition à différentes latitudes héliographiques ;
Augmenter notre connaissance des ondes et chocs dans le vent solaire par échantillonnage des conditions qui sont différentes de celles que l'on peut mesurer près de l'écliptique ;
Augmenter notre connaissance des processus affectant le mouvement des rayons cosmiques galactiques et anormaux ;
Augmenter notre connaissance de l'origine des rayons cosmiques galactiques par la mesure de leur composition isotopique ;
Etudier le niveau d'énergie et le mouvement des particules énergétiques d'origine solaire et interplanétaire par l'observation de leur propriétés à faible et haute latitude ;
En apprendre plus sur le milieu spatial interstellaire proche, aussi bien par mesure directe des atomes d'hélium neutre qui entrent dans l'héliosphère, que par déduction de leurs propriétés à partir de mesures des ions interstellaires ;
Améliorer notre connaissance de la poussière interplanétaire et interstellaire ;
Rechercher des sources de sursauts gamma et, à partir d'observations simultanées depuis d'autres satellites, aider à les identifier par rapport aux objets célestes connus.

La sonde ULYSSES est équipée de douze instruments :

VHM/FGM : Magnétomètre, le CETP participe à cet instrument.
SWOOPS (Solar Wind Plasma experiment) : Expérience de Plasma de vent solaire, le CETP participe à cet instrument.
SWICS (Solar Wind Ion Composition Instrument) Instrument de mesure de la composition ionique de vent solaire.
URAP (Unified Radio and Plasma Wave instrument) : expérience de mesure d'ondes radio et plasma dans l'héliosphère interne, réalisée en coopération par 4 laboratoires : le Laboratory for Extraterrestrial Physics (LEP) de NASA/GSFC, le LESIA de l'Observatoire de Paris, l'Université du Minnesota et le CETP à Vélizy.
EPAC (Energetic Particle Instrument) .
GAS (Interstellar Neutral-Gas Experiment) .
HISCALE (Low-energy Ion and Electron Experiment) le LESIA participe à cette expérience.
COSPIN (Cosmic Ray and Solar Particle Instrument) .
GRB (Solar X-ray and Cosmic Gamma-Ray Burst Instrument) .
DUST (Dust Experiment) .
SCE (Coronal-Sounding Experiment) .
GWE (Gravitational Wave Experiment) .

La sonde ULYSSES a été lancée à bord de la navette spatiale Discovery depuis Cap Canaveral, USA, le 6 Octobre 1990. En 2008, suite à une diminution de la puissance de la sonde, celle-ci semblait sur le point d'arrêter de fonctionner. Mais, grâce aux solides compétences en ingénierie des équipes responsables, et à leur capacité d'innovation, des données scientifiques ont pu être collectées pendant une année supplémentaire. La mission s'est arrêtée le 30 juin 2009.