1973年11月4日，美国宇航局成功地把“水手10号”送上了飞向水星的轨道上。在1974年3月和9月、1975年3月，“水平10号”三次越过水星表面，最近时距离只有300千米，拍摄了大量有价值的照片，再用电视发回地球，一幅幅逼真生动的画面向人们展现了难以预想的水星景象。人们发现，在1974年3月的短短几天里，我们对水星的认识比以前整个人类历史积累起来的知识的总和还要多。
整体看上去，水星和我们的月球就是“孪生兄弟”，长相极其相似。
水星表面和月球一样，到处凹凸起伏；大小不一的环形山星罗棋布，悬崖耸立，峡谷幽深，随处可见绵延的山脉及一望无际的平原和盆地。
但通过仔细检查“水手10号”所拍的照片，科学家们还是发现了水星和月球地貌的差别。
首先，比较环形山密集分布的地区，中间有众多平坦的山间平原，这在月球上是难以见到的，月球表面上密布的环形山是叠加的，彼此之间根本不存在平地。科学家认为，这是由于水星和月球表面引力不同造成的。同地球引力相比，月球表面引力是0．16，水星上表面引力为0．38(把地球的表面引力取作1．00。如果一个人在地球上重量是50千克，到月球上就只重8千克，到水星上会重19千克)。环形山都是由无数陨星撞击形成的，受碰撞时溅出的火星物散落面积因引力大小而不同，水星上抛射物散落面积小，二次撞击后所形成的环形山紧靠着初次撞击所形成的环形山附近；而在月球表面上，二次环形山就可以远距离分散在六倍大的面积上。由此，水星上未受任何撞击的古老平原不容易被环形山全部占据，而是间或存在于环形山之间。
其次，水星表面处处都有扇形峭壁，称为“舌状悬崖”，高1~2千米，长几百千米，这些悬崖被认为是巨大的褶皱，但这在月球表面是无论如何也看不到的：水星上最高的峭壁达3千米，绵延数百千米，例如北极附近的维多利亚悬崖。
我们的“水手10号”还发现水星有一个磁场；虽然地球磁场比它强上100倍，但水星上的确存在类似于地球的双极磁场，且比金星和火星的磁场强大很多。这一点纠正了1974年以前的错误观念，人们一直以为水星由于自转缓慢，所以不会产生磁场。
水星周围有磁场，这就意味着水星必定有一个铁质的内核，只有这样，水星才会有永恒的磁场。科学家精密计算出铁质内核的直径为3600千米，竟和月球大小极其相似。因为水星密度很大，它的体积只有地球的5％，所以水星这个铁质内核该是异常巨大而坚硬的。