Основной задачей программы New Horizons является изучение карликовых планет Плутон и Харон. Научное оборудование, установленное на станции, как ожидается, соберет данные о возможном наличии магнитосферы у Плутона, составе атмосферы и строении его поверхности, а также взаимодействии с Хароном.
Обе планеты находятся на удалении около 30 (в перигелии) и 50 (в афелии) астрономических единиц от Солнца. Расстояние между Плутоном и Хароном составляет 19 570 километров, что почти в 20 раз меньше расстояния между Землей и Луной. Обе планеты являются карликовыми: диаметр Плутона примерно равен 2390 километрам, а Харона — 1212 километрам; Плутон в девять раз тяжелее Харона, а центр тяжести системы находится между поверхностями планет.
По некоторым данным, у этих планет может присутствовать связанная атмосфера — часть молекул из атмосферы Плутона может переходить на Харон. Исследованиями этого вопроса, в частности, и займется New Horizons. Также данные, собранные станцией, позволят узнать, есть ли на Плутоне водяной океан, расположенный под толщей льда.
Миссия New Horizons является проектом NASA. Затраты на его осуществление превышают 600 миллионов долларов. Сам аппарат был запущен в космос 19 января 2006 года с космодрома на мысе Канаверал на ракете-носителе Atlas V.
14 июля 2015 года, как ожидается, станция приблизится на минимальное расстояние к Плутону — 12,5 тысячи километров. На это время придется пик исследований миссии.
После системы Плутон — Харон специалисты NASA собираются использовать станцию для изучения Солнечной системы за пределами орбиты карликовой планеты — пояса Койпера. Его составляют астероиды, образованные льдами — замерзшими метаном, аммиаком и водой. Миссия New Horizons, как ожидается, завершит свою работу в середине 2020-х годов.