วันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2540 ยานอวกาศ NEAR ได้เดินทางเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อย 253 Mathilde ที่ระยะ 1,200 กิโลเมตร และได้ถ่ายภาพของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ไว้เป็นจำนวนมาก ทั้งในย่านแสงขาวและแสงอินฟราเรดใกล้ ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 61 กิโลเมตร ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่ที่สุดที่ NEAR ได้เคยเข้าใกล้ไปสำรวจมา มีลักษณะพรุนไปด้วยหลุมอุกกาบาตน้อยใหญ่มากมาย ในจำนวนนี้มีไม่น้อยกว่า 5 แห่งที่กว้างกว่า 20 กิโลเมตร สิ่งน่าสนใจของ 253 Mathilde คือ เป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบอยู่มาก จึงสะท้อนแสงอาทิตย์ได้น้อยเพียง 3 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น หรือกล่าวได้ว่าดำยิ่งกว่าถ่านหุงข้าวเสียอีก 

อย่างไรก็ตาม เป้าหมายหลักของ NEAR คือสำรวจดาวเคราะห์น้อย 433 Eros ซึ่งจะไปถึงดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ในปี พ.ศ. 2542 ดาวเคราะห์น้อย 433 Eros เป็นดาวเคราะห์น้อยอันตรายดวงหนึ่งซึ่งมีวงโคจรตัดกับวงโคจรโลกและมีแนวโน้มใกล้โลกเข้ามาเรื่อย ๆ