Целью миссии «Венера-Д» является исследование поверхности, атмосферы и плазменной среды Венеры, чтобы понять формирование и эволюцию планеты. В рамках миссии также будут изучать динамику и характер суперротации, радиационного баланса, и характер огромного парникового эффекта на планете. В миссии будут использоваться специальные ракеты «Ангара-А5» и разгонные блоки «КВТК».