Az első űrhajó, amely meglátogatta a Szaturnuszt, az amerikai Pioneer 11, az 1970-es évek elején a Jupiter felé indított szonda egyike volt. Noha az újratervezés nem volt része az eredeti célnak, a misszió tudósai kihasználták a Pioneer 11 szoros találkozását a Jupiter gravitációs mezőjével, hogy megváltoztassák az űrhajó pályáját és továbbküldjék a Szaturnusz sikeres repülésére. 1979-ben a Pioneer 11 áthaladt a Szaturnusz gyűrűs repülőgépén, az A gyűrűtől mindössze 38 000 km (24 000 mérföld) távolságra, és 21 000 km (13 000 mérföld) távolságon belül repült a légkörétől.
Az ezt követő ikerűrhajó az amerikai Voyagers 1-et és 2-t eredetileg 1977-ben indították útjára a Jupiter felé. Sokkal bonyolultabb képalkotó berendezéseket hordoztak, és kifejezetten több bolygós légyrepülőkhöz, valamint speciális célkitűzések megvalósításához tervezték az egyes desztinációkban. A Pioneer 11-hez hasonlóan a Voyagers 1 és 2 a Jupiter tömegét használta gravitációs segítő manőverekben, hogy pályájukat a Szaturnuszra irányítsa át, amelyekkel 1980-ban, illetve ’81 -ben találkoztak. A két űrhajó együtt több tízezer képet adott vissza a Szaturnuszról, annak gyűrűiről és holdjairól.
Cassini-Huygens tanúja a Szaturnuszba, a Cassinit elütő gyűrűszemcsék tényleges hangjával
A Cassini-Huygens küldetése a Szaturnuszba. űrhajót 1997-ben indítottak az Egyesült Államok, Európa és Olaszország űrügynökségeinek közös projektjeként. Ez egy bonyolult pályát követett, amelyekben a Vénusz (kétszer), a Föld és a Jupiter gravitációs segítő légyei voltak, és 2004 közepén a Szaturnusz-rendszerbe vitték. A hajtóanyagokkal megrakva csaknem hat tonnát nyomva a bolygóközi vízi jármű az egyik legnagyobb, legdrágább és legösszetettebb volt addig az épületig. Szaturnusz keringőből, Cassiniből állt, amely tanulmányozta a bolygót, a gyűrűket és a holdakat, valamint egy Huygens szondát, amely ejtőernyővel ereszkedett le Titan légkörén keresztül szilárd felszínre 2005 elején. Leszállása alatt és a felületén Huygens méréseket és képeket továbbított Cassininek, amely továbbította azokat a Föld tudósainak. A Cassini misszió 2017-ig folytatódott. A jelentős felfedezések között megtalálhatók voltak a Titánon található folyékony tavak és az Enceladus déli sarkán található vízjég gejzírek. Amikor az űrhajó küldetésének végéhez közeledett, több nagyon közeli áthaladást hajtott végre a bolygó felé, megmérve a mágneses és a gravitációs mezőket, és végül olyan pályára lépett, amely a Szaturnusz légkörébe sodorta. Cassini elpusztítása biztosította, hogy a keringőnek esélye sincs megfertőzni a Titan és az Enceladus környezetét, amelyek támogathatják az életet.
