Պիոներ-11 կայանը իրականացրեց առաջին թռիչքը Սատուրնի մոտով 1979 թվականի սեպտեմբերին, երբ այն անցավ մոտ 20 000 կմ հեռավորության վրա մոլորակի ամպերի շերտից։ Կատարվեցին մոլորակի և նրա մի քանի արբանյակների լուսանկարներ, այնուամենայնիվ դրանց որակը չափազանց ցածր էր, որպեսզի տարբերվեին մակերևույթի առանձնահատկությունները։ Կայանը նույնպես հետազոտեց օղակների համակարգը, հայտնաբերելով բարակ F-օղակը և այն փաստը, որ օղակների միջև եղած մութ ճեղքերը պայծառ են երևում, երբ նրանք դիտարկվում են բարձր փուլային անկյունից (դեպի Արեգակը ուղղված), ինչը նշանակում է որ դրանք պարունակում են լույսը ցրող նյութ։ Ի հավելումն, Պիոներ-11 չափեց Տիտանի ջերմաստիճանը[112]։