Trợ giúp hấp dẫn

Nhìn từ hành tinh, con tàu rơi vào vùng hấp dẫn, nhanh dần tới cực đại ở điểm gần nhất rồi chậm lại khi đi ra. Lúc rời đi, tốc độ của tàu so với hành tinh đúng bằng lúc tới — chỉ có hướng là đổi, giống người đạp xe lao xuống thung lũng rồi leo lên dốc bên kia.

Điều then chốt là hành tinh cũng đang chuyển động quanh Mặt Trời. Khi tàu được canh giờ để bay qua phía sau hành tinh trên quỹ đạo của nó, thì nhìn từ Mặt Trời, vận tốc quỹ đạo của hành tinh được cộng vào vận tốc của tàu, nên tàu rời đi mang theo thêm động lượng góc quỹ đạo lấy từ hành tinh. Đổi lại, hành tinh mất đi một phần năng lượng quỹ đạo: động lượng quỹ đạo của nó giảm một lượng rất nhỏ, còn phần động lượng con tàu nhận được thì đáng kể so với động lượng nó vốn có.

Cú bay ngang cũng có thể lấy bớt năng lượng, khi tàu bay qua phía trước một thiên thể trên quỹ đạo của nó: tàu Galileo đã giảm năng lượng so với Sao Mộc bằng một cú bay ngang trước mặt vệ tinh Io, nhờ đó cần ít nhiên liệu hơn để vào quỹ đạo Sao Mộc. Voyager 2 dùng kỹ thuật này lần lượt ở Sao Mộc, Sao Thổ và Sao Thiên Vương; Cassini nhận hai cú đẩy từ Sao Kim, một từ Trái Đất và một từ Sao Mộc để tới được Sao Thổ.