天体の重力を利用して，燃料をつかわずに，探査機などを加速あるいは減速する方法．探査機の進む方向も変えることができる．方法は，探査機が天体の重力圏に入るほど近くを，ただ通りすぎるだけでよい．

外部から飛行してくる探査機は，惑星の重力圏内では，惑星を焦点とした双曲線軌道をとる．加速スイングバイは，惑星が進んでいく方向（公転方向）の裏側をまわる軌道をとり，減速スイングバイは逆に惑星が進んでいく側にまわっていくコースをとる．

なぜ加速されるかというと．惑星の重力圏内では惑星を基準に考えて探査機が入ってきた速度と，脱出していく速度が同じになるためである．実際は惑星は公転しているので，探査機の脱出速度にその分が加算（減算）されることになる．