В полном соответствии с основополагающей теорией фантастики конца 50-х "Путь на Амальтею" являет собой героико-производственное фантастическое произведение. Космический корабль "Тахмасиб" с экипажем из трех человек (Быков, Крутиков, знакомые читателю по повести "Страна багровых туч", Жилин, новый герой Стругацких, ставший заглавным героем серии их произведений) и пассажирами Дауге, Юрковским (также старые герои) и Шарлем Молларом (Моллари), везет груз на научную станцию на Амальтее, спутнике Юпитера. В непосредственной близости от Юпитера "Тахмасиб" подвергается метеоритной атаке, теряет скорость и начинает проваливаться в водородную атмосферу планеты. Экипажу удаётся частично восстановить работоспособность корабля и на предельных перегрузках выйти из гравитационного захвата. "Тахмасиб" достигает Амальтеи.