Les Etats-Unis comptent commencer par survoler une ou les deux planètes géantes de glace avec une sonde, avant d'y dépêcher une sonde orbitale et probablement un module d'atterrissage.
Les deux missions sont encore à l'étude et aucun projet concret ne sera réalisé avant 2020, faute de financement. Si la NASA trouve les 2 milliards de dollars requis, ces missions pourraient devenir son nouveau projet d'envergure.
Ces deux mondes ont aussi des systèmes de satellites inexplorés. Triton, le plus gros des 14 satellites naturels de Neptune, a une composition proche de celle de Pluton. Les chercheurs supposent qu'il serait issu de la ceinture de Kuiper, qui regroupe Pluton et d'autres planètes naines comme Eris, Makemake et Haumea.
L'exploration de ces planètes éloignées requiert l'utilisation de combustible nucléaire, mais la NASA avait jusqu'à très récemment les mains liées par des accords internationaux interdisant d'utiliser des générateurs thermoélectriques à radioisotopes. Ces moteurs nucléaires permettraient d'étudier les coins les plus éloignés du Système solaire, où les panneaux solaires ne fonctionnent pas.
