Pierwszy statek kosmiczny, który odwiedził Saturna, amerykański Pioneer 11, był jedną z dwóch sond wystrzelonych we wczesnych latach siedemdziesiątych na Jowisza. Chociaż ponowne ukierunkowanie nie było częścią pierwotnego celu, naukowcy misji wykorzystali bliskie spotkanie Pioneera 11 z polem grawitacyjnym Jowisza, aby zmienić trajektorię statku kosmicznego i wysłać go na udany przelot wokół Saturna. W 1979 roku Pioneer 11 przeleciał przez płaszczyznę pierścieni Saturna w odległości zaledwie 38 000 km (24 000 mil) od pierścienia A i przeleciał w odległości 21 000 km (13 000 mil) od jego atmosfery.
Bliźniaczy statek kosmiczny, który nastąpił później, Amerykańskie Voyagery 1 i 2 zostały wystrzelone początkowo w kierunku Jowisza w 1977 roku. Posiadały one znacznie bardziej skomplikowany sprzęt do obrazowania i zostały specjalnie zaprojektowane do przelotów w pobliżu wielu planet oraz do osiągnięcia określonych celów naukowych w każdym miejscu docelowym. Podobnie jak Pioneer 11, Voyagers 1 i 2 wykorzystywały masę Jowisza w manewrach wspomaganych grawitacją, aby przekierować swoje trajektorie na Saturna, z którym napotkali odpowiednio w 1980 i 1981 roku. Razem te dwa statki kosmiczne przesłały dziesiątki tysięcy zdjęć Saturna, jego pierścieni i księżyców.
Cassini-Huygens statek kosmiczny został wystrzelony w 1997 roku jako wspólny projekt agencji kosmicznych Stanów Zjednoczonych, Europy i Włoch. Podążał po skomplikowanej trajektorii obejmującej przeloty Wenus, Ziemi i Jowisza z pomocą grawitacji (dwukrotnie), które doprowadziły ją do układu Saturna w połowie 2004 roku. Ważący prawie sześć ton metrycznych po załadowaniu paliwem statek międzyplanetarny był jednym z największych, najdroższych i najbardziej skomplikowanych w tamtych czasach. Składał się z orbitera Saturna, Cassini, który badał planetę, pierścienie i księżyce oraz sondę Huygens, która spadła ze spadochronem przez atmosferę Tytana do lądowania na stałej powierzchni na początku 2005 roku. Przez około trzy godziny podczas opadania i z powierzchni, Huygens przesłał pomiary i obrazy do Cassini, który przekazał je naukowcom na Ziemi. Misja Cassini trwała do 2017 roku. Wśród znaczących odkryć, których dokonała, były ciekłe jeziora na Tytanie i gejzery lodu wodnego na południowym biegunie Enceladusa. Gdy statek kosmiczny zbliżał się do końca swojej misji, wykonał kilka bardzo bliskich przelotów w kierunku planety, mierząc pola magnetyczne i grawitacyjne, i ostatecznie wszedł na trajektorię, która zepchnęła go w atmosferę Saturna. Zniszczenie Cassini zapewniło, że orbiter nie będzie miał szans na skażenie środowisk na Tytanie i Enceladusie, w których może istnieć życie.
William B. Hubbard Mark Marley Bonnie Buratti