Mit Venera 11 startete die Sowjetunion am 09.09.1978 die erste von zwei Sonden, die das 1978^er Startfenster zur Venus nutzen sollten. Die mit einer Proton-​K 8K82 K mit Block-​D-​1 11S824M Oberstufe von Baikonur gestarteten Sonden entsprachen weitgehend ihren Vorgängern Venera 9 und Venera 10, ebenfalls vom Typ 4 V-​1  bzw. 4 W-​1 , aus dem Jahr 1975. Allerdings erforderte der Startzeitpunkt mehr Energie als 1975 und so mußte die Ausrüstung der Sonden etwas leichter konstruiert werden. Außerdem wurde darauf verzichtet, die Orbitalsektion in eine Umlaufbahn um die Venus einzusteuern. Dies hätte die Mitnahme von zusätzlichem Treibstoff für das Bremsmanöver erfordert. Stattdessen flogen die Orbitalsektionen weiter auf ihrer heliozentrischen Bahn. Diese Lösung hatte nebenbei sogar den Vorteil, daß länger Funkkontakt zu der Landesektion gehalten werden konnte. Venera 11 überstand am 23.09.1978 und 02.10.1978 zwei solare Flares, ohne daß es zu dauerhaften Schäden gekommen wäre. Kurskorrekturen wurden am 16.09.1978 und 17.12.1978 unternommen. Doch vom Start weg beobachteten die Experten einige Probleme mit der Sonde. So bereitete die solar-​stellare Ausrichtung Probleme. Und die Temperaturregelung in der Instrumentensektion war gestört. Nach einem planmäßigen interplanetaren Flug erreichte Venera 11 am 25.12.1978 die Venus, stieß im Vorbeiflug die Landesektion aus und begann mit der Übertragung von Meßwerten aus der Atmosphäre. Nach einer aerodynamischen Abbremsung und einem weiteren Abstieg am Fallschirm „fiel“ die Sonde schließlich frei durch die immer dichter werdende Atmosphäre. Am 25.12.1978 um 03:24 UTC erreichte Venera 11 schließlich die Planetenoberfläche etwa 800 km von der bereits am 21.12.1978 gelandeten Venera 12 und übertrug für 95 min Meßwerte (vermutlich sogar noch länger — doch die Muttersonde hatte den Funksichtbereich verlassen). Damit holte man sich den erst wenige Tage alten Rekord zurück, der zwischenzeitlich an eine der Eintauchsonden der US-​Raumsonde Pioneer-​Venus 2  gegangen war. Was die Sowjetunion damals verheimlichte, war, daß Venera 11 eigentlich auch Farbbilder von der Planetenoberfläche übermitteln sollte. Doch die Abdeckungen beider Kameras trennten sich nicht ab. Und auch das Gerät zur Entnahme von Bodenproben versagte. Zwar konnte wohl eine Probe gewonnen, aber nicht in die Analysekammer eingeführt werden. Vermutlich hatte die Sonde, die sich in der Atmosphäre nicht so wie vorgesehen beim Abstieg stabilisiert hatte, teilweise ihre Hermetisierung verloren. Dennoch lieferte der Lander eine Fülle wertvoller Meßdaten. Insbesondere der „Groza“ Meßkomplex zur Untersuchung elektrostatischer Entladungen („Gewitter“) erbrachte so erstaunliche Ergebnisse, daß die NASA das langfristige Untersuchungsprogramm ihres Pioneer-​Venus Orbiters umstellte. Am 07.02.1979 wurde noch eine sehr umfangreiche Kurskorrektur des Venera Busses unternommen, bei der praktisch der gesamte verbliebene Treibstoff aufgebraucht wurde. Vom Venera Bus konnten noch bis zum Februar 1980 Daten empfangen werden. Nach einer letzten Funksitzung am 01.02.1980 verlor der Sonnensensor von Venera 11 einmal mehr seine Aufschaltung und die Gyroskope konnten die Orientierung auch nicht mehr halten. Zudem wiesen die Batterien nur noch einen sehr geringen Ladestand auf. Jedenfalls konnte zum nächsten Termin am 08.02.1980 kein Kontakt mehr aufgebaut werden. Wissenschaftlich interessant waren vor allem die bis dahin gewonnenen Daten der beiden Gammastrahlen-​Detektoren — KONUS (UdSSR) und SIGNE 2 (Frankreich). Von letzterem flog ein weiteres Exemplar sowohl auf der Schwestersonde Venera 12, wie auch auf Prognos 7 im Erdorbit. So konnten Gammastrahlen-​Ausbrüche nicht nur registriert, sondern auch ihr Ausgangspunkt trianguliert werden.