Η αποστολή «Cassini-Huygens», στην οποία συμμετείχαν η ESA, η NASA και η Ιταλική Διαστημική Υπηρεσία, έχει αλλάξει πολλές από τις αντιλήψεις μας για το σύστημα του Κρόνου. Εκτοξεύθηκε από τη Φλόριντα τον Οκτώβριο του 1997 και χρειάστηκε σχεδόν επτά χρόνια για να φτάσει στον Κρόνο, διανύοντας σχεδόν 3,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Το διαστημικό σκάφος βάρους 5,6 τόνων αποτελούνταν από δύο μέρη: τον τροχιακό δορυφόρο «Cassini» και τον ανιχνευτή «Huygens».
Το Cassini είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο. Φέρει 12 πειράματα. Από την άφιξή του στον Κρόνο την 1η Ιουλίου 2004, το Cassini στέλνει πίσω τεράστιες ποσότητες νέων πληροφοριών για τον Κρόνο, τους δακτυλίους του, τους δορυφόρους του και το μαγνητικό του πεδίο.
Αν και αρχικά είχε προγραμματιστεί ως αποστολή τεσσάρων ετών, η αποστολή Cassini-Huygens γνώρισε τόσο μεγάλη επιτυχία που παρατάθηκε τουλάχιστον μέχρι το 2017. Έχει περάσει από επτά από τους μεγαλύτερους δορυφόρους, συμπεριλαμβανομένου του γιγαντιαίου Τιτάνα – ο οποίος είναι μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή. Ο δορυφόρος έχει περάσει από τον Τιτάνα περισσότερες από 70 φορές. Πετώντας σε απόσταση μικρότερη των 880 χλμ. από τον δορυφόρο, έχει μελετήσει τα πορτοκαλί σύννεφα του Τιτάνα και την πλούσια σε άζωτο ατμόσφαιρά του. Έχει επίσης χαρτογραφήσει την επιφάνειά του με ένα ραντάρ απεικόνισης.
Την ημέρα των Χριστουγέννων του 2004, το Huygens αποσπάστηκε από το Cassini. Τρεις εβδομάδες αργότερα, εισέβαλε με μεγάλη ταχύτητα στην πυκνή ατμόσφαιρα του Τιτάνα, καθιστώντας το το πρώτο διαστημικό σκάφος που κατέβηκε στην επιφάνεια ενός δορυφόρου πλανήτη (εκτός από τη Σελήνη μας). Προστατευόμενος από θερμική ασπίδα, ο δορυφόρος επιβράδυνε από 18.000 σε 1.400 χλμ. ανά ώρα σε μόλις τρία λεπτά. Λίγο αργότερα, άνοιξε ένα μεγάλο αλεξίπτωτο. Σε ύψος περίπου 160 χλμ., ο δορυφόρος άρχισε να τραβά φωτογραφίες και να μελετά την ατμόσφαιρα. Για περισσότερο από δύο ώρες, τα δεδομένα από το «Huygens» λάμβαναν και αποθηκεύονταν στο «Cassini», καθώς αυτό πετούσε από πάνω του.
Οι εικόνες και οι άλλες πληροφορίες που έστειλαν τα έξι όργανα του σκάφους μας έδειξαν για πρώτη φορά πώς είναι πραγματικά αυτό το πορτοκαλί φεγγάρι. Το Huygens προσγειώθηκε σε μια ξηρή κοίτη ποταμού, καλυμμένη με μικρούς παγωμένους ογκόλιθους.
