Được phóng vào năm 1997, tàu thăm dò Cassini đã đi vào quỹ đạo qua Sao Thổ vào năm 2004, trở thành vệ tinh nhân tạo duy nhất của nó. Sao Thổ đã được ba tàu vũ trụ khác đến thăm trong quá khứ, nhưng không có tàu nào được thiết kế để quay quanh quỹ đạo hành tinh.
Sứ mệnh Cassini-Huygens được thiết kế để sử dụng các công cụ khoa học tinh vi để nghiên cứu Sao Thổ và các mặt trăng của nó. Trong khi tàu thăm dò Huygens hạ cánh trên mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, Titan, Tàu quỹ đạo Cassini được thiết kế để quan sát lâu dài từ quỹ đạo, khiến nó trở thành vệ tinh nhân tạo đầu tiên và duy nhất trên hành tinh này. Tàu quỹ đạo được thiết kế để nghiên cứu cấu trúc của Sao Thổ, cũng như hệ thống các vành đai phức tạp của nó.
