Io'nun bildirilen ilk gözlemi, Galileo Galilei tarafından 7 Ocak 1610 tarihinde Padova Üniversitesi'nde 20x kırılmalı teleskop kullanılarak gerçekleşti. Ancak bu gözlemde Galileo, teleskopunun düşük gücü nedeniyle Io ve Europa'yı ayıramadı ve bu yüzden ikisini tek bir ışık noktası olarak kaydetti. Ertesi gün 8 Ocak 1610'da (IAU'nun Io için keşif tarihi olarak kullanılan) Galileo'nun Jüpiter sistemi gözlemleri sırasında Io ve Europa ilk kez ayrı cisimler olarak gözlemlendi. Io'nun ve Jüpiter'in diğer Galilei uydularının keşfi, Mart 1610'da Galileo'nun Sidereus Nuncius'unda yayınlandı. Simon Marius, 1614'te yayınladığı Mundus Jovialis''inde Io ile birlikte Jüpiter'in diğer uydularını 1609'da Galileo'nun keşfinden bir hafta önce ilk olarak kendisinin gözlemlediğini iddia etti. Galileo bu iddiadan şüphe etmiş ve Marius'un çalışmasını "intihal" olarak nitelendirmiştir. Her halükarda Marius'un ilk gözlemi, Gregoryen takviminin 8 Ocak 1610'una eşdeğer olan Jülyen takviminin 29 Aralık 1609'unda gerçekleşti ve bu nedenle Galileo, kesin bir şekilde Jüpiter uydularını Marius'tan önce keşfetmişti. Galileo'nun çalışmasını Marius'tan önce yayınladığı göz önüne alındığından, Galileo'nun keşfi olarak kabul edilir.