Misija Cassini-Huygens, v kateri so sodelovale ESA, NASA in Italijanska vesoljska agencija, je spremenila številna naša prepričanja o Saturnovem sistemu. Izstreljena je bila iz Floride oktobra 1997, do Saturna pa je potrebovala skoraj sedem let in preletela skoraj 3,5 milijarde kilometrov. 5,6-tonsko vesoljsko plovilo je bilo sestavljeno iz dveh delov – orbiterja Cassini in sonde Huygens.
Cassini je prvo vesoljsko plovilo, ki kroži okoli Saturna. Na krovu ima 12 eksperimentov. Od prihoda k Saturnu 1. julija 2004 Cassini pošilja nazaj ogromne količine novih podatkov o Saturnu, njegovih obročih, lunah in magnetnem polju.
Misija Cassini-Huygens, ki je bila prvotno načrtovana za štiri leta, je bila tako uspešna, da je bila podaljšana vsaj do leta 2017. Preletela je sedem večjih satelitov, vključno z orjaškim Titanom – ki je večji od planeta Merkurja. Orbiter je več kot 70-krat preletel Titan. Med letom v razdalji 880 km od lune je preučeval Titanove oranžne oblake in z dušikom bogato atmosfero. S pomočjo slikovnega radarja je tudi kartiral njegovo površino.
Na božič leta 2004 se je sonda Huygens ločila od sonda Cassini. Tri tedne kasneje je z veliko hitrostjo vdrla v gosto atmosfero Titana in postala prva sonda, ki se je spustila na površino planetarnega satelita (razen naše Lune). Zaščitena s toplotnim ščitom je sonda v zgolj treh minutah upočasnila hitrost s 18.000 na 1.400 km na uro. Kmalu zatem se je odprl velik padalo. Na višini približno 160 km je sonda začela snemati slike in preučevati atmosfero. Več kot dve uri so se podatki s sondo »Huygens« sprejemali in shranjevali na sondi »Cassini«, medtem ko je ta letela nad njo.
Slike in druge informacije, ki so jih posredovali njegovi šest instrumenti, so nam prvič razkrile, kakšna je ta oranžna luna v resnici. Huygens je pristal na suhem rečnem dnu, pokritem z majhnimi ledenimi balvani.
