伽利略卫星直径最大的是木卫三。

木卫三为最大的木星已知卫星，也是第七颗发现的木星卫星，在伽利略发现的卫星中离木星第三近。木卫三距离木星 1，070，000 千米，卫星直径为5262 千米，质量为1.48e23 千克。它的直径大于水星，质量约为水星的一半，它是太阳系中最大的卫星。