在中國古代，人們稱水星爲“晨星”。受到水星，太陽兩個星體間角度的影響，要觀測水星是較困難的。水星和太陽之間的距離大約在4500萬千米到6900萬千米之間。水星與太陽的視角距離不大，最大不超過28度，所以，在耀眼的日光下很不容易觀測到，最好的觀測時間是凌晨或者黃昏。

水星的運行速度大概是每秒48千米，這個速度是非常快的，水星公轉一週只要88天。長期以來，天文學家一般都認爲，水星的自轉週期和公轉週期相同，都是88天。

受到技術條件的限制，雖然有些學者有所懷疑，但他們也不能測算出水星精確的自轉週期。後來，在天文測量能力和儀器的精確性提高的情況下，科學家們終於測出了水星的自轉週期。

20世紀60年代，來自美國的科學家用世界上最大的望遠鏡朝着水星發射了雷達波，得到了水星自轉週期爲60天左右的結論。公轉兩週的時間內可以自轉3圈，也就是說，水星的公轉週期是自轉週期的1.5倍。

在測量出水星的自轉週期之後，天文學家更加努力地研究水星，雖然人們使用了最新的望遠鏡，也不能看清楚水星表面的真實情況。因此，天文學家採用了一種更高端的探測工具，即無人太空船。1973年的11月，美國的“水手10號”探測器發射升空，這也是人類發射的第一艘探測水星的太空飛行器。

這艘飛船的飛行軌道上科學家經過多年精心設計而成的。飛船抵達水星上空並完成觀測任務後，開始繞着太陽運動，它公轉一週所需的時間爲176天，是水星公轉週期的兩倍。

所以，水星公轉兩週就能遇見飛船一次。飛船一共3次與水星相遇，並拍攝了一定數量高清照片和圖像，它的鏡頭能夠仔細分辨清楚水星表面只有一兩百米的細小結構。

通過分析飛船拍攝的照片，科學家們發現，在水星的表面分佈着許多形狀不一的彎曲的 山脈以及高低起伏的內陷的坑。與月球表面的坑窪相似，這些坑穴是隕星多次撞擊同一地點而形成的。與月球表面不同的是，在水星的外層上的環形山直徑較小，直徑很少有20-50千米的彎曲山脈，月球表面環繞山直徑較大，很多環形山的直徑都超過100千米。

在水星的外層有很多高度爲1-2千米，長度約數百千米的峭壁，科學家稱其爲“像舌頭一樣的懸崖”。天文學家認爲，這些都是初期水星演變時期，在水星表面形成的產物。一條長寬十分驚人的水星大峽谷被命名爲“阿雷西博峽谷”，意在紀念美國阿雷西博射電天文臺精確地測量出水星的自轉週期。

科學家還有一點發現，水星不同表面的溫度差距較大。水星沒有大氣，直接受太陽輻射，由於太陽的強烈照射，其向陽面的溫度最高可以接近500攝氏度，但是陰面的溫度最冷可以低至零下200攝氏度。

水星的質量比地球小，它的引力也比地球引力小，大約是還不到地球的一半，只要物體的速度達到4.2千米/秒即可擺脫水星束縛。

另外，飛船還有一個重要發現，水星有一個全球性磁場，其強度約爲地球的百分之一。這個磁場說明，水星內部應該有一個高溫液態的金屬核。

依據測量到的關於水星的指標，科學家認爲水星內部應該是一個鐵鎳內核，大約是水星直徑的2/3.

隨着科學技術的不斷進步，科學家將會加大力度探測水星，過不了多久，我們就能揭開水星的神祕面紗，瞭解水星的真實面目。