Zadaniem sondy będzie dokładne zbadanie atmosfery Wenus aby móc przeanalizować jej historię. Sonda będzie również wyposażona w kamery, których zadaniem będzie wykonanie szczegółowych obrazów tesser.
DAVINCI+ ma również odpowiedzieć na pytanie czy na powierzchni Wenus istniały kiedyś oceany. Obecne obrazy powierzchni planety nie ukazują żadnych cech geologicznych, które mogłyby na to wskazywać.
Sonda ma wejść w atmosferę Wenus w latach 2031 - 2032 i opadając przez 63 minuty zbierać i wysyłać dane na Ziemię. Choć DAVINCI+ nie jest projektowana by funkcjonować na powierzchni planety, istnieje cień szansy że przetrwa uderzenie z prędkością 40 km/h i przy sprzyjających warunkach jej instrumenty pokładowe mogą funkcjonować jeszcze przez 17 do 18 minut.