Les planètes géantes ont contribué à façonner les conditions que nous observons aujourd’hui dans le système solaire et elles représentent plus de 99% de la masse du système planétaire du Soleil. Elles peuvent être subdivisées en géantes de glace (Uranus et Neptune) et géantes de gaz (Jupiter et Saturne), qui diffèrent les unes des autres par un certain nombre de caractéristiques fondamentales. Uranus, en particulier, est le plus grand défi pour notre compréhension de la formation et de l’évolution planétaires, avec sa grande obliquité, sa faible autoluminosité, son champ interne hautement asymétrique et sa structure interne déroutante. Uranus possède également un riche système planétaire composé d’un système de satellites naturels internes et d’un système d’anneaux complexe, de cinq satellites naturels glacés majeurs, d’un système de lunes irrégulières aux histoires dynamiques variées, et d’une magnétosphère hautement asymétrique. Voyager 2 est le seul vaisseau spatial à avoir exploré Uranus, avec un survol en 1986, et aucune mission n’est actuellement prévue vers ce système énigmatique. Pourtant, une mission vers le système uranien ouvrirait une nouvelle fenêtre sur l’origine et l’évolution du système solaire et fournirait des informations cruciales sur une grande variété de processus physico-chimiques dans notre système solaire. Ces informations ont des implications évidentes pour la compréhension des systèmes exoplanétaires. Dans cet article, nous décrivons le cas scientifique d’une mission orbitale vers Uranus avec une sonde d’entrée atmosphérique pour échantillonner la composition et la physique de l’atmosphère d’Uranus. Nous décrivons les caractéristiques d’un tel orbiteur et d’une charge utile scientifique de référence et nous discutons des défis techniques d’une telle mission. Cet article est basé sur un livre blanc soumis à l’appel à thèmes scientifiques de l’Agence spatiale européenne pour son programme de missions de grande classe en 2013.