,000公里（77,000英里）以内的位置。太空船探测到土星环的复杂结构，并且对土卫六上的大气层进行了观测。旅行者1号发现，土星上层大气的大约百分之七是氦气（相比之下，氦气占木星大气的百分之十一），而其余的几乎都是氢。由于预计土星的内部氦丰度与木星和太阳的氦丰度相同，因此高层大气中较低的氦丰度可能意味着较重的氦可能会缓慢地通过土星的氢下沉。这可能解释了土星辐射出的多余热量超过了从太阳接收到的能量。土星上的风速很高。在赤道附近，旅行者号测得的风速约为500 m/s（1,100 mph）。风向主要为东风。