Проект «Венера-Д» зародился в России в 2005 году. Он предполагает создание комплекса массой 12 тонн, состоящего из орбитального и спускаемого аппаратов.
Задачами комплекса станет изучение всех слоёв атмосферы Венеры, забор венерианского грунта и его анализ с целью изучения подробного состава почвы. Кроме этого, он должен проверить наличие на планете воды и других веществ. Аппарат осуществит посадку в приполярной области планеты, в то время как советские станции приземлялись в экваториальном поясе.
Бортовая аппаратура спускаемого аппарата сможет успешно проработать несколько часов, что станет новым рекордом — советские станции не передавали сигнал более часа. Главная особенность «Венеры-Д» заключается в том, что внутри спускаемого аппарата будет находиться станция, способная «прожить» на поверхности планеты два месяца. За это время она должна провести множество грунтовых исследований.
В 2016 году проект был исключён из списка государственного финансирования, что повлекло за собой перенос даты запуска. Сейчас разработка ведётся совместно с NASA. Своё оборудование для зонда также предлагает Япония, Германия и Италия. Эскизное проектирование планируется начать в следующем году. Комплекс будет изготавливаться в НПО им. Лавочкина. Также не исключается использование аэростатов, как это было реализовано в советской программе «Вега».
Проект является логическим продолжением советской программы «Венера». Его общая стоимость оценивается в 1 миллиард долларов. Запуск планируется осуществить в 2029 году на космодроме Восточный с помощью ракеты Ангара «А5».