El objetivo de Perséfone es estudiar en detalle el sistema de Plutón, poniendo el énfasis en el planeta enano. En concreto, debe responder a la principal pregunta que nos ha dejado la visita de la New Horizons: ¿es Plutón un mundo océano? Es decir, ¿tiene un océano de agua líquida bajo su corteza de hielo? Además de estudiar la estructura interna de Plutón, Perséfone investigaría los procesos de interacción entre la tenue atmósfera de Plutón y el viento solar con el fin de reconstruir la historia de este cuerpo.