Cassini-Huygens-missionen, som ESA, NASA og det italienske rumagentur deltog i, har ændret mange af vores forestillinger om Saturn-systemet. Den blev opsendt fra Florida i oktober 1997, og det tog næsten syv år at nå frem til Saturn, hvor den tilbagelagde næsten 3,5 milliarder kilometer. Rumfartøjet på 5,6 ton bestod af to dele – Cassini-orbiteren og Huygens-sonden.
Cassini er det første rumfartøj, der kredser om Saturn. Det har 12 eksperimenter om bord. Siden ankomsten til Saturn den 1. juli 2004 har Cassini sendt enorme mængder nye oplysninger tilbage om Saturn, dens ringe, måner og magnetfelt.
Cassini-Huygens-missionen, der oprindeligt var planlagt til at vare fire år, har været så succesfuld, at den er blevet forlænget indtil mindst 2017. Den har fløjet forbi syv af de større måner, herunder den gigantiske Titan – som er større end planeten Merkur. Rumfartøjet har passeret Titan mere end 70 gange. Med en afstand på under 880 km til månen har det undersøgt Titans orange skyer og den kvælstofrige atmosfære. Det har også kortlagt overfladen med et billedradarsystem. .
Juledag 2004 adskilte Huygens sig fra Cassini. Tre uger senere styrtede den ned i Titans tætte atmosfære og blev dermed den første sonde, der landede på overfladen af en planetmåne (bortset fra vores egen Måne). Beskyttet af et varmeskjold bremsede sonden ned fra 18.000 til 1.400 km i timen på blot tre minutter. Kort efter åbnede en stor faldskærm sig. I en højde på omkring 160 km begyndte sonden at tage billeder og undersøge atmosfæren. I mere end to timer blev data fra Huygens modtaget og gemt på Cassini, mens den fløj forbi.
Billederne og de øvrige oplysninger, som de seks instrumenter sendte tilbage, gav os for første gang et indblik i, hvordan denne orange måne egentlig ser ud. Huygens landede på et tørt flodleje, der var dækket af små isklumper.
