ในช่วง พ.ศ. 2522 – 2523 ยานอวกาศวอยเอจเจอร์ 1 และ 2 ได้ถ่ายภาพแรกของแอมัลเธียซึ่งแสดงให้เห็นถึงพื้นผิวของแอมัลเธีย[2] แอมัลเธียยังได้รับการตรวจวัดแสงทั้งในย่านความถี่ที่มองเห็นได้และย่านอินฟราเรดและตรวจวัดอุณหภูมิของพื้นผิว[14] ต่อมายานกาลิเลโอได้ถ่ายภาพพื้นผิวของแอมัลเธียโดยสมบูรณ์ ในวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 ยานกาลิเลโอได้เข้าใกล้แอมัลเธียที่ความสูงประมาณ 160-170 กม. ยานได้ตรวจวัดมวลของแอมัลเธียอย่างแม่นยำและยานกาลิเลโอได้อาศัยแรงดึงดูดของแอมัลเธียในการเปลี่ยนวงโคจรเพื่อพุ่งเข้าไปยังดาวพฤหัสบดีในเดือนกันยายน พ.ศ. 2546 อันเป็นการสิ้นสุดภารกิจของยานกาลิเลโอ[3] ใน พ.ศ. 2549 วงโคจรของแอมัลเธียได้รับการตรวจสอบโดยละเอียดอีกครั้งโดยยานนิวฮอไรซันส์