北京时间7月14日19:49分，新视野号飞船抵达最接近冥王星的位置，距离冥王星表面约为1.25万千米。但实际上此次新闻发布会上发布的冥王星照片并非是新视野号在最近距离时拍摄的冥王星照片，而是飞船距离冥王星76.6万千米时拍摄的一幅旧图，14日凌晨传回地球。因为新视野号在飞越冥王星时是没有通信的，无法传回探测数据。
20:04，新视野号最接近冥卫一，距离冥卫一表面约为2.88万千米；20:51和22:18，新视野号先后穿越太阳光被挡住的冥王星和冥卫一的背影区；7月15日早上9:02分，新视野号有15分钟的时间与地面通信，告知它的设备状态。而真正的高分辨率图像要15日晚上才能传回地球。
由于冥王星与地球相距遥远，即使以光速传播，控制新视野号飞船的信号也需要4个半小时抵达飞船，而地面收到飞船执行完指令的通知又需要4个半小时。就像老北京见面问候一句“吃饭了么”，你回复一句“吃过了”，这么简单的一件事也需要9个小时才能完成。所以，新视野号飞船的控制指令都是很早之前就已经精确计算好了的，一旦开始执行就只能听天由命，无法中途撤回。
根据新视野号的初步探测成果，发现冥王星的北极存在极冠，主要成分是氮冰和甲烷冰。各位请注意，甲烷从液态结成冰的温度为-183℃。而氮气在-183℃才能成为液氧，从液氮固结成冰需达到-218.9℃。冥王星极冠上分布的氮冰和甲烷冰，足以说明那里究竟冷到了何种程度。
新视野号探测发现，冥王星的直径约为2370千米，大于之前的预期值。虽然冥王星不再是行星，已经降级为矮行星。但幸运的是，冥王星得以继续保持绕太阳公转的第九大天体的美名。而且说白了，现行的行星定义并非完美无缺，是否承认冥王星是行星，很大程度上取决于天文学家的态度。冥王星虽然体积小了点，但仍然存在咸鱼翻身再次成为行星的机会。
新视野号飞船上的可见光和近红外相机拍摄的冥王星表面的最高分辨率为约60米，是迄今为止最清晰的冥王星照片，成像质量远超哈勃望远镜拍摄的冥王星。如果幸运的话，“新视野号”还有望拍摄到冥王星表面的地质结构和纹理信息，以及冥王星上的云层等。从现在的情况看，冥王星不太可能有像木星、土星那样具有环带结构。在如此低温之下，冥王星上也不太可能会有冰火山或液态喷泉。