První kosmická loď, která navštívila Saturn, americký Pioneer 11, byla jednou z dvojice sond vypuštěných na začátku 70. let k Jupiteru. Ačkoli přesměrování nebylo součástí původního cíle, vědci misí využili blízkého setkání Pioneer 11 s gravitačním polem Jupitera, aby změnili trajektorii kosmické lodi a poslali ji k úspěšnému průletu Saturnem. V roce 1979 Pioneer 11 prošel letadlem Saturnova prstence ve vzdálenosti pouhých 38 000 km (24 000 mil) od prstence A a letěl do 21 000 km (13 000 mil) od jeho atmosféry.
Dvojitá kosmická loď, která následovala, americké Voyagery 1 a 2, byly původně vypuštěny směrem k Jupiteru v roce 1977. Měly mnohem propracovanější zobrazovací zařízení a byly speciálně navrženy pro průlety několika planetami a pro dosažení konkrétních vědeckých cílů v každém cíli. Stejně jako Pioneer 11, Voyagers 1 a 2 použili hmotu Jupitera v manévrech s pomocí gravitace k přesměrování svých trajektorií na Saturn, s nimiž se setkali v roce 1980, respektive v roce 1981. Společně tyto dvě kosmické lodě vrátily desítky tisíc snímků Saturnu a jeho prstenů a měsíců.
Cassini-Huygens kosmická loď byla vypuštěna v roce 1997 jako společný projekt vesmírných agentur Spojených států, Evropy a Itálie. Sledoval komplikovanou trajektorii zahrnující gravitační průlety kolem Venuše (dvakrát), Země a Jupitera, která ji přivedla do systému Saturnian v polovině roku 2004. Meziplanetární plavidlo vážící téměř šest tun, když bylo naloženo pohonnými látkami, bylo jedním z největších, nejdražších a nejsložitějších do té doby postavených. Skládal se z družice Saturn orbiter Cassini, která studovala planetu, prstence a měsíce, a sondy Huygens, která sestoupila padákem přes atmosféru Titanu na přistání na pevném povrchu počátkem roku 2005. Asi tři hodiny během sestupu a od povrch, Huygens přenesl měření a obrazy na Cassini, který je předal vědcům na Zemi. Mise Cassini pokračovala až do roku 2017. Mezi významné objevy, které učinila, patřila tekutá jezera na Titanu a gejzíry vodního ledu na jižním pólu Enceladus. Když se kosmická loď blížila ke konci své mise, provedla několik velmi blízkých průchodů k planetě, měřila magnetická a gravitační pole a nakonec vstoupila na trajektorii, která ji ponořila do atmosféry Saturnu. Zničení Cassini zajistilo, že orbiter nebude mít šanci kontaminovat prostředí na Titanu a Enceladu, která by mohla podporovat život.
William B. Hubbard Mark Marley Bonnie Buratti