Družice byla součástí americko-evropské dvojsondy Cassini-Huygens, která se vydala do kosmu v roce 1997 a o sedm let později doputovala na oběžnou dráhu kolem Saturnu. „Dvojčata“ se poté rozdělila, modul Huygens přistál na Titanu, zatímco Cassini zkoumá z výšky planetu a další její souputníky. Na Zemi od té doby poslala téměř 140.000 snímků, které pořídila během 62 obletů okolo Saturnu a dalších více než 50 okolo jeho měsíců.
Program financují NASA společně s Evropskou a Italskou vesmírnou agenturou. Jeho původní náklady se vyšplhaly na 3,3 miliardy dolarů (přes 51 miliard korun), z čehož 2,6 miliardy (bezmála 41 miliard korun) zaplatily Spojené státy.