004年7月1日，卡西尼-惠更斯号太空船完成SOI（土星轨道切入）的操纵进入了在土星附近环绕的轨道。在SOI之前，它已经广泛的研究过这个系统。在2004年6月，它首度近距离的飞越土卫九，并送回了高解析度的影像和数据资料。卡西尼号飞越土星最大的卫星，土卫六，并且用雷达影像获得了大湖、海岸线以及许多海岛和山的影像。在2004年12月25日释放登陆艇惠更斯号之前，两度飞越土卫六。惠更斯号在2005年1月14日登陆土卫六的表面，在大气层中下降的途中和着陆以后送回了大量的数据。在2005年当中，卡西尼号多次飞越土