ดวงจันทร์ของกาลิเลโอทั้งสี่ดวงมีความสว่างเพียงพอที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลกถ้าหากว่ามันอยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีมากเพียงพอ อย่างไรก็ดีมันสามารถมองเห็นได้โดยง่ายด้วยกล้องสองตาที่มีไม่ต้องมีกำลังขยายสูง ดวงจันทร์ทั้งสี่มีความส่องสว่างปรากฏระหว่าง 4.6 ถึง 5.6 เมื่อดาวพฤหัสบดีอยู่ที่ตำแหน่งตรงข้ามกับดวงอาทิตย์[41] และมีความสว่างปรากฏต่ำกว่า 1 หน่วยเมื่อมันอยู่หลังดาวพฤหัสบดี ความยากที่สุดในการสังเกตดวงจันทร์ทั้งสี่จากโลกคือระยะห่างของมันกับดาวพฤหัสบดีเนื่องจากดวงจันทร์จะโดนบดบังโดยความสว่างของดาวพฤหัสบดี[42] การแบ่งแยกเชิงมุมสูงสุดระหว่างดวงจันทร์กับดาวพฤหัสบดีอยู่ระหว่าง 2 และ 10 ลิปดา[43] ซึ่งใกล้เคียงกับความขีดจำกัดของการมองเห็นของมนุษย์ แกนิมิดและคาลิสโตซึ่งมีการแบ่งแยกเชิงมุมสูงที่สุดเป็นเป้าหมายที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าง่ายที่สุด วิธีที่ง่ายที่สุดในการสังเกตพวกมันคือหาวัตถุบังดาวพฤหัสบดี เช่น กิ่งต้นไม้หรือเสาไฟฟ้าที่ตั้งฉากกับระนาบวงโคจรของดวงจันทร์กับดาวพฤหัสบดี