Миссия New Horizons (Новые горизонты) началась 19 января 2006 г. Аппарат стартовал с Земли с рекордной скоростью - 16,30 км/с. Его задача заключается в том, чтобы исследовать Плутон и его спутник Харон. 7 апреля 2006 г. «Новые горизонты» пересёк орбиту Марса на скорости 21 км/с. 28 февраля 2007 аппарат приблизился к Юпитеру и отослал на Землю его фотографии, а 8 июня 2008 г. межпланетная станция пересекла орбиту Сатурна. 30 июля. 2010 г.
«Новые горизонты» сделал высококачественные фотографии Нептуна и его спутника Тритона, а 18 марта 2011 г. пересёк орбиту Урана. 1 и 3 июля 2013 г. аппарат начал выполнять свою задачу. Он сделал первые снимки Плутона и Харона. 25 августа 2014 г. «Новые горизонты» пересёк орбиту Нептуна - последней планеты отделяющей его от цели. 10 марта 2015 г. на расстоянии 150 млн км, была проведена очередная коррекция курса аппарата, ставшая самой удалённой в истории.
С 25 марта по 1 мая 2015 г. аппарат делал снимки Плутона с разных ракурсов и отправлял их на Землю, а 5 мая 2015 г. разрешение новых снимков Плутона, превысило разрешение лучших снимков объекта с телескопа Хаббл.
30 июня 2015 г. «Новые горизонты» проводил анализ состава Плутона и подтвердил наличие на нем метанового льда. 4 июля 2015 г. компьютер зонда дал сбой и связь с аппаратом оборвалась на 81 минуту. Трудность устранения неполадки заключалась в том, что из-за огромного расстояния все команды с Земли шли до межпланетной станции 4 с половиной часа. В итоге зонд был починен и продолжал выполнять свою миссию.
В целом наблюдения за Плутоном и Хароном продолжались 9 дней, за которые было собрано почти 50 гигабит информации. Ее передача завершилась 25 октября 2016 г. Сейчас аппарат продолжает исследовать объекты в поясе Койпера. Ожидается, что к 2038 г. «Новые горизонты» преодолеет расстояние 100 астрономических единиц - 15 млрд км.