« J’ai observé que la planète la plus lointaine est trijumelle », déclare Galilée en 1610. Il distingue en effet une planète et ce qu’il prend pour deux lunes qui changent d'aspect, grossissent, disparaissent ou prennent la forme d'arcs. Dans son Systema Saturnium, en 1659, Christian Huygens explique que Saturne est en réalité entourée d'un anneau.

En 1675, Jean-Dominique Cassini affine cette hypothèse et affirme que « l’apparence de l'anneau est causée par un amas de très petits satellites qu'on ne voit point séparément ». Il découvre aussi que celui-ci « est divisé par une ligne obscure en deux parties égales dont l'intérieure était fort claire et l'extérieure un peu obscure ». On appellera cette ligne « Division de Cassini ».

Les observations de Huygens et Cassini ont aussi permis de mieux connaître le système de Saturne : Huygens découvre son plus gros satellite, Titan (1655) et Cassini, qui mène des observations régulières, Japet (1671), Rhéa (1672), puis Thétis et Dioné (1684).