两架维加号于1984年12月中旬发射，翌年6月与金星会合并投放着陆器和气球式金星大气探测器，1986年3月与刚刚通过近日点的哈雷彗星会合。

维加号金星/哈雷彗星探测器全尺寸模型

两架维加号探测器都由母探测器、着陆器和探空气球组成。母探测器的重点是实地考察哈雷彗星的彗核及其周边的行星际环境，因此搭载了尘埃质谱仪、尘埃计数器、红外分光仪、高能粒子计数器、磁力计、波动与等离子体分析仪、电视照相机等仪器。着陆器与金星9～14号探测器的着陆器结构类同，不过考虑母探测器要在飞掠金星后与哈雷彗星汇合，对时间点控制比较严格，因此维加号的着陆器都是在金星夜半球着陆的，并未携带照相机。探空气球系首次运用于行星探测，直径约3.4米，配备有用于测量大气基本参数和云层环境的仪器。

维加号的两架着陆器都在金星阿佛罗狄忒（Aphrodite）台地的北侧着陆，这是截至2022年的最近一次登陆金星空间探测尝试。由于维加1号下降过程中遭遇乱流，部分仪器被提前启动，只有质谱仪返回了有用的结果。维加2号对地表岩石进行了分析，发现其主要成分是在地球上很罕见却在月球高原区域较普遍的橄长岩，说明这里的地表应该较为古老。两架探测器的气球漂浮在50千米左右的高度上，在近两天的工作时间内跨越了金星的昼夜分界线，沿途测量了金星高空大气的性质。母探测器则从哈雷彗星的彗发中飞掠了彗核，拍摄了彗核形态，并测得其320～400K的温度和低至4%的反射率。