Magnetosfera Określenie konfiguracji prawie osiowo symetrycznego pola magnetycznego i jego związku z modulacją promieniowania kilometrowego Saturna (Saturn Kilometric Radiation). Określenie systemów prądów, składu, źródeł i odpływów cząstek naładowanych magnetosfery. Zbadanie interakcji falowo-cząsteczkowych i dynamiki po stronie dziennej magnetosfery i w ogonie magnetycznym Saturna oraz ich wzajemnego oddziaływania z wiatrem słonecznym, księżycami i pierścieniami. Zbadanie efektów interakcji Tytana z wiatrem słonecznym i plazmą magnetosferyczną. Zbadanie interakcji atmosfery i egzosfery Tytana z otaczającą plazmą.
Konstrukcja sondy thumb|Schemat konstrukcji sondy Cassini (bez zewnętrznej izolacji termicznej)
Sonda składała się z orbitera Cassini i lądownika Huygens, które w początkowych etapach misji pozostawały ze sobą połączone. Ich całkowita masa startowa wynosiła 5574 kg, z czego na paliwo przypadało 3132 kg. Doliczając masę łącznika z rakietą nośną łączna masa przy starcie wynosiła 5712 kg. Ze wszystkich uprzednio wysłanych sond kosmicznych jedynie sondy Fobos i Mars 96 miały większą masę startową.
Konstrukcja orbitera Cassini Kadłub orbitera miał wysokość całkowitą 6,87 m i składał się z pięciu połączonych z sobą głównych modułów konstrukcyjnych.