
Bersama dengan Robert Hooke, Cassini dihargai untuk penemuan Bintik Merah Raksasa di planet Yupiter tahun 1665. Cassini adalah yang pertama mengamati 4 dari satelit alami Saturnus yang ia sebut Sidera Lodoicea, ia juga menemukan Divisi Cassini tahun 1675. Sekitar tahun 1690, Cassini adalah yang pertama yang mengamati rotasi perbedaan di atmosfer Yupiter. Pada tahun 1672, ia mengirim koleganya Jean Richer ke Cayenne, Guyana Perancis, ketika ia tinggal di Paris. Mereka melakukan observasi planet Mars dan menemukan parallaxnya untuk menentukan jarak, dan untul pertama kalinya mengukur dimensi sebenarnya tata surya].

Cassini–Huygens adalah sebuah pesawat angkasa yang dibuat bersama oleh NASA/ESA/ASI, yang mempelajari Saturnus dan satelit alaminya. Pesawat angkasa ini memiliki 2 bagian utama: Pengorbit Cassini milik NASA, yang dinamai dengan nama astronom Italia-Perancis Giovanni Domenico Cassini, dan Satelit Huygens milik ASI, dinamai atas nama seorang astronom, ahli matematika dan ahli fisika Belanda Christiaan Huygens. Pesawat ini diluncurkan pada tanggal 15 Oktober 1997 dan memasuki orbit Saturnus pada tanggal 1 Juli 2004. Pada tanggal 25 Desember 2004, satelit Huygens berpisah dari pengorbit dan mendarat di satelit Saturnus, Titan pada tanggal 14 Januari 2005, dan mengirim informasi tentang Titan kepada ilmuwan untuk dipelajari. Pesawat ini adalah pesawat pertama yang memasuki orbit Saturnus dan pesawat angkasa keempat yang mengunjungi Saturnus.