La primera nave espacial en visitar Saturno, la Pioneer 11 de EE. UU., Fue una de un par de sondas lanzadas a principios de la década de 1970 a Júpiter. Aunque una reorientación no era parte del objetivo original, los científicos de la misión aprovecharon el encuentro cercano de Pioneer 11 con el campo gravitacional de Júpiter para alterar la trayectoria de la nave espacial y enviarla a un sobrevuelo exitoso de Saturno. En 1979, el Pioneer 11 atravesó el plano del anillo de Saturno a una distancia de solo 38.000 km (24.000 millas) del anillo A y voló a 21.000 km (13.000 millas) de su atmósfera.
La nave espacial gemela que siguió, las Voyagers 1 y 2 de los Estados Unidos se lanzaron inicialmente hacia Júpiter en 1977. Llevaban equipos de imágenes mucho más elaboradas y fueron diseñadas específicamente para sobrevuelos de múltiples planetas y para lograr objetivos científicos específicos en cada destino. Al igual que la Pioneer 11, las Voyager 1 y 2 utilizaron la masa de Júpiter en maniobras de asistencia por gravedad para redirigir sus trayectorias a Saturno, que encontraron en 1980 y 81, respectivamente. Juntas, las dos naves espaciales devolvieron decenas de miles de imágenes de Saturno y sus anillos y lunas.
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La Cassini-Huygens La nave espacial se lanzó en 1997 como un proyecto conjunto de las agencias espaciales de Estados Unidos, Europa e Italia. Siguió una trayectoria complicada que involucró sobrevuelos asistidos por gravedad de Venus (dos veces), la Tierra y Júpiter que lo llevó al sistema de Saturno a mediados de 2004. Con un peso de casi seis toneladas métricas cuando se carga con propulsores, la nave interplanetaria fue una de las más grandes, caras y complejas construidas hasta ese momento. Se componía de un orbitador de Saturno, Cassini, que estudió el planeta, los anillos y las lunas y una sonda, Huygens, que descendió en paracaídas a través de la atmósfera de Titán hasta un aterrizaje de superficie sólida a principios de 2005. Durante aproximadamente tres horas durante su descenso y desde el superficie, Huygens transmitió mediciones e imágenes a Cassini, que las transmitió a los científicos en la Tierra. La misión Cassini continuó hasta 2017. Entre los descubrimientos importantes que hizo se encuentran lagos líquidos en Titán y géiseres de hielo de agua en el polo sur de Encelado. A medida que la nave espacial se acercaba al final de su misión, hizo varios pases muy cercanos al planeta, midiendo los campos magnético y gravitacional, y finalmente entró en una trayectoria que la sumergió en la atmósfera de Saturno. La destrucción de Cassini aseguró que el orbitador no tuviera la posibilidad de contaminar entornos en Titán y Encélado que pudieran albergar vida.
William B. Hubbard Mark Marley Bonnie Buratti