加入法国国籍，改名为法文，即让-多米尼克·卡西尼，又称卡西尼一世（，其曾孙与其同名，称卡西尼二世）。卡西尼被认为与胡克同时发现了大红斑（1665年）。卡西尼是第一个发现土星的四个卫星（土卫八、土卫五、土卫四、土卫三）的人。1690年，他在观测木星的大气层时发现木星赤道旋转得比两极快，因此发现了木星的较差自转。1675年，他发现土星光环中间有条暗缝，这就是后来以他名字命名的着名的卡西尼环缝。他猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。1671年到1679年，他仔细观测了月球的表面