土星探査
2004年7月1日、探査機カッシーニが土星軌道投入噴射を行い、土星の軌道上に乗った。土星軌道投入前から、カッシーニは既に広範囲に土星系を研究していた。2004年6月、フェーベに再接近し、高画質な映像とデータを地球へ送信している。
カッシーニは2度のタイタンフライバイを行い、2004年12月25日にホイヘンス・プローブの投入を試みた。ホイヘンスはタイタンの表面に2005年1月14日に着陸し、大気降下中から着陸後にかけて大量のデータを送信した。2005年、カッシーニはタイタンと氷の衛星で複数のフライバイを行っている。
2006年3月10日、NASAはカッシーニがエンケラドゥスから火山の噴火のように湧き出る水を発見し、衛星内部に液体の水があるという証拠であると発表した。
2006年9月20日、カッシーニの写真によって、F環、G環、E環の間に以前は知られていなかった環が発見された。
2006年7月、カッシーニはタイタンの北極近くで炭化水素の湖を初めて発見し、これは2007年1月に確認された。同年3月、タイタンの北極近くの追加画像によって炭化水素の海が見つかり、最大の物はカスピ海ほどの大きさがあった。
2009年、探査機は新たに4つの衛星を発見した。第一次計画は2008年に終わり、宇宙機は合計74週を行った。2010年に探査機は最初の延長ミッションであるCassini Equinox Missionを開始した。現在は第2次延長ミッションCassini Solstice Missionを行っており、2017年9月まで続けられる予定である。