Năm năm sau sứ mệnh tàu thăm dò không gian Able kết thúc, Trung tâm Nghiên cứu Ames NASA sử dụng cái tên Pioneer cho một chuỗi các sứ mệnh mới, ban đầu nhắm tới Vòng trong Hệ Mặt Trời, trước khi có các sứ mệnh táo bạo bay ngang qua Sao Mộc và Sao Thổ. Dù thành công nhưng sứ mệnh này trả lại những hình ảnh kém hơn nhiều so với các tàu thăm dò thuộc Chương trình Voyager năm năm sau đó. Vào năm 1978, sứ mệnh kết thúc với việc trở lại vòng trong Hệ Mặt trời, với Pioneer Venus Orbiter và Multiprobe.

Các sứ mệnh mới được đánh số kể từ Pioneer 6 (tên thay thế được đặt trong ngoặc).

Pioneer 6, 7, 8 và 9

Tàu vũ trụ trong các sứ mệnh Pioneer 6, 7, 8 và 9 bao gồm một mạng lưới thời tiết vũ trụ liên hành tinh mới:

• Pioneer 6 (Pioneer A) – phóng tháng 12 năm 1965
• Pioneer 7 (Pioneer B) – phóng tháng 8 năm 1966
• Pioneer 8 (Pioneer C) – phóng tháng 12 năm 1967
• Pioneer 9 (Pioneer D) – phóng tháng 11 năm 1968 (ngưng hoạt động kể từ 1983)
• Pioneer E – mất do phóng thất bại vào tháng 8 năm 1969