Forscher Christian Huygens fand heraus, dass der Saturnring in regelmäßigen Abständen unsichtbar wird. Dies erklärte er mit dem ständigen Wechsel des Winkels, aus dem die Ringe beobachtet werden. Wenn wir mit dem Teleskop den Blick auf die Kante der Ringe richten, dann werden diese für den Beobachter unsichtbar. Giovanni Cassini entdeckte später, dass der Planet von einem System aus Ringen umgeben ist. Nun wollten Forscher herausfinden, wo diese Ringe herkamen und woraus sie bestehen. Sir William Herschel verwendete hochentwickelte Teleskope, die damals zu den weltweit größten gehörten. Diese setzte er für die Erforschung des Saturns ein und errechnete die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten. 

Als die Astrofotografie entstand, wurde es Forschern möglich, die Zeiträume der Belichtung auszuweiten. Damit konnten auch dunklere Saturnmonde entdeckt werden. Der erste astrofotografisch entdeckte Saturnmond ist Phoebe. Er wurde von William Pickering identifiziert. Die Astrofotografie wird auch heute noch eingesetzt.

Die Raumsonden waren der nächste Meilenstein bei der Erforschung des Saturns. Nun konnte der Planet mit seinen Ringen aus der Nähe beobachtet werden. Die erste Satellitenmission zum Saturn war die Mission Pioneer 11. Damit wurde erstmals der zweitgrößte Planet von der Erde aus besucht. Damals haben viele bezweifelt, dass die äußeren Gebiete unseres Sonnensystems durch Sonden überhaupt erreichbar sind. Am 1. September 1979 wurde das Planetsystem mit einer Entfernung von rund 20000 Kilometern passiert. Zu dieser Zeit war nicht vollständig bekannt, ob die Sonde den Asteroidengürtel ohne das Risiko einer Kollision durchqueren kann. Ein wesentlicher Auftrag von Pioneer 11 bestand darin, dies zu überprüfen. Um den Schaden im ungünstigsten Fall zu begrenzen, wurde die Sonde eher schlicht ausgerüstet. So war die Raumsonde nicht mit einer bildgebenden Kamera ausgestattet. Einzig ein Belichtungsmesser ermöglichte es, mit Hilfe gewonnener Daten Bilder zu erstellen.