在“新视野号”任务论证和发射时，冥王星还被视作行星，作为太阳系中唯一没有被航天器探测过的行星，“新视野号”被赋予重要的象征意义。随着天文学家在柯伊伯带不断获得新的观测发现，“新视野号”的主要任务从冥王星扩展到整个柯伊伯带。
近距离飞越冥王星及其已知的五个卫星：虽然，哈勃空间望远镜此前的观测没有发现冥王星有新的卫星或环带系统，但如果它们太过暗弱，从遥远的距离上是很难被发现的。因此，“新视野号”将探测冥王星是否存在未被发现的卫星，调查冥王星是否拥有环带系统，观察冥王星表面是否存在撞击坑或撞击坑的多少，判断柯伊伯带天体相互碰撞的几率。
考察柯伊伯带的其他天体：柯伊伯带的天体自太阳系形成之初已存在，是太阳系各大行星形成后的残渣，记录着太阳系最初形成时的历史，有助于理解太阳系和地球生命的起源。如果不了解柯伊伯带，就很难理解太阳系的起源。对于太阳系里的这片新大陆，“新视野号”首席科学家艾伦 斯特恩指出：“太阳系中的这一区域存在诸多谜团。探索冥王星和柯伊伯带就像是在太阳系新大陆进行的考古发掘工作。通过考察可以窥探到太阳系行星形成的最初状态。”

柯伊伯带的天体主要包括冰冻的小行星、彗星和矮行星。其中，彗星主要由甲烷、氨和水等冰冻物质组成，也有石块和尘埃。柯伊柏带是短周期彗星的老家，著名的哈雷彗星就产于该带；小行星主要由岩石和金属组成，其成分可能非常不同于火星和木星之间小行星带中的小行星，有些小行星可能是彗星中的挥发物逃逸后形成的；矮行星是直径上千公里、成球体的行星，由于没有足够的小天体供其碰撞、吸积，成为一颗长不大的侏儒行星。除此之外，一些巨行星的卫星，如海王星的卫星海卫一、土星的卫星土卫九，可能最早也起源于柯伊柏带，后来受引力摄动才进入巨行星附近。柯伊伯带的天体是太阳系演化的遗迹，记录着太阳系形成之初的信息。

1992年，人类才艰难地首次观测到除冥王星外的第一个柯伊伯带天体——直径250千米的QB1，那时我们还不知道是否存在柯伊伯带。而现在，探测柯伊伯带的深空探测器新视野号已经飞抵那里亲临探测。那么，新视野号是如何设计的？怎样才能破解太阳系最初的秘密呢？