La sonda Cassini è stata la prima sonda progettato specificamente per esplorare Saturno, e il primo ad entrare in orbita attorno al pianeta gigante. E 'effettuata una sonda di atterraggio, Huygens, che è stato progettato per terra e sulle indagare la più grande luna di Saturno Titano. Cassini trasporta dodici strumenti scientifici, nonché una antenna ad alto larghezza di banda per comunicare con la Terra, e di un generatore termico radioisotopo (RTG) fonte di alimentazione.

Cassini è stata lanciata da Cape Canaveral il 15 ottobre 1997, su un Titan IV /Centaur veicolo di lancio. Cassini è stato il secondo più grande mai lanciata la sonda interplanetaria, e la traiettoria ad alta energia per Saturno richiesto una serie di impulsi gravitazionali per spingere il veicolo spaziale senza consumare troppo carburante. L'orbiter fatto due sorvoli del pianeta Venere, uno per la Terra, e uno per il pianeta gigante Giove prima di entrare nell'orbita di Saturno il 1 ° luglio 2004.

Una volta in orbita attorno a Saturno, Cassini manovrato con rucola e incrementa la sorvoli delle lune di Saturno, in particolare Titan. Il 25 dicembre 2004, Cassini ha rilasciato la sonda Huygens, che più tardi è entrato nell'atmosfera della luna e sbarcati sulla sua superficie. Da allora, Cassini ha proseguito le sue indagini di Saturno e la sua luna ampia e sistemi ad anello, e ha fatto molte osservazioni più di Titano e di altre lune, come Encelado. Quattro nuove lune, troppo piccola per essere osservata dalla Terra, sono state scoperte da Cassini.

Cassini porta dodici differenti strumenti scientifici, tra cui una fotocamera ad alta risoluzione visiva, che ha restituito migliaia di foto di Saturno e dei suoi dintorni sulla Terra. La sua macchina fotografica a raggi infrarossi è in grado di misurare la temperatura degli oggetti, ed è stato usato per vedere attraverso foschia mondiale di Titan per mappare la superficie. Gli strumenti radar a bordo sono stati usati per confermare l'esistenza di laghi liquido su Titano, e facendo passare le onde radio attraverso gli anelli di Saturno, gli scienziati hanno potuto determinare la struttura del sistema di anelli. Cassini ha anche diversi rilevatori per misurare l'intensità del campo magnetico; una deviazione nel campo magnetico locale di Encelado è stato utilizzato per confermare che la luna era una atmosfera, composta principalmente da vapore acqueo.