Saturno è circondato da un gran numero di satelliti, di cui alcuni "immersi" negli anelli; nel 2008 se ne contano 63 con elementi orbitali ben determinati, di cui 3 ancora incerti, ma ne sono stati osservati molti altri (oltre 90); l'ultimo certo è stato scoperto nel luglio 2007, Antea, grazie alla sonda Cassini-Huygens. Prima dell'uso della fotografia astronomica, fine 1800, si conoscevano solo 8 lune di Saturno, quelle visibili guardando dentro un telescopio: Titano, Teti, Dione, Rea, Giapeto, Mimas, Encelado, e Iperione , i primi scoperti grazie alle lunghe esposizioni di lastre fotografiche furono Febe e Temi. Con le sonde spaziali poi sono stati scoperti altri satelliti, infatti nel 1990 grazie alla Voyager 1 sono state scoperte altre 8 lune di Saturno, tra cui Pan, e con la sonda Cassini-Huygens si è raggiunto il numero di 63; ma sono stati importanti anche l'uso di telescopi terrestri: nel 2000 una "survey" ha permesso di trovare 13 nuove lune, probabilmente oggetti catturati dalla gravità del pianeta, e tra il 2005 ed il 2006 sono state trovate altre lune 21 lune all'osservatorio del Mauna Kea.
Sempre con l'ausilio della sonda Cassini si è arrivati a ipotizzare un numero di 92 satelliti, se non di più, in quanto i frammenti ghiacciati che compongono gli anelli potrebbero teoricamente essere considerati piccoli satelliti, essendo difficile fare una distinzione tra satelliti minori e grandi frammenti ghiacciati. Molti asteroidi hanno lo stesso nome, o nome simile, a quello delle lune di Saturno, si distinguono da questi solo per la presenza del numero identificativo: 17 Thetis, 53 Kalypso, 55 Pandora, 106 Dione, 577 Rhea, 1809 Prometheus, 1810 Epimetheus e 4450 Pan. Tutti i satelliti principali, quelli scoperti fino al 1990, prima delle missioni spaziali, eccetto Febe, sono sincroni, cioè ruotano rivolgendo sempre la stessa faccia verso il pianeta.
I satelliti di Saturno possono essere raggruppati in vari gruppi e sottogruppi, anche se la distinzione fra i singoli gruppi non è rigorosa.
Satelliti ipotetici
Si tratta di satelliti naturali individuati una volta dal 1600 all'inizio del 1900 e poi mai più visti in seguito.
Satelliti galileiani
Galileo dopo aver scoperto i satelliti medicei di Giove studiò anche Saturno, scambiando gli anelli per due satelliti posti lateralmente al pianeta; inoltre poichè tali satelliti sembravano fissi nel cielo arrivò ad ipotizzare che Saturno fosse "composto di tre corpi, che quasi si toccano, e non cambiano ne' si muovono l'uno rispetto all'altro, e sono disposti in fila lungo lo zodiaco, e quello centrale è tre volte più grande degli altri due...", chiamandolo "Saturno tricorporeo".
Quando poi gli anelli si misero di taglio, la sparizione delle due supposte lune gli fece sospettare che Saturno se ne fosse "cibato", come nella mitologia.
Altri astronomi confermarono quanto affermato da Galileo, fino a quando l'astronomo C. Huygens nel 1659 che spiegò questa anomalia con la presenza di un anello attorno al pianeta.
Chirone
Venne scoperto nel 1861 da H. Goldschmid, che gli diede anche il nome, ma ricerche successive hanno portato alla conclusione che tale corpo celeste non esiste. Si trattava del nono satellite di Saturno scoperto e la sua orbita era compresa tra Titano e Iperione. Nel 1977 il suo nome venne asseganto ad un asteroide appena scoperto: 2060 Chirone, prototipo degli asteroidi centauri e poi noto col nome 95P/Chiron, la cometa periodica più massiccia del Sistema Solare.
Temi
Venne scoperto da W. H. Pickering nel 1905 ed era il decimo satellite di Saturno scoperto; ricerche successive hanno portato a concludere che tale oggetto non esiste. In base alle analisi delle lastre su cui aveva identificalo il satellite, Pickering aveva stimato una distanza media da Saturno di 1.457.000 km, analoga a quella di Titano e Iperione, un'orbita piuttosto eccentrica (e=0.23) con un'inclinazione sull'eclittica di circa 39.1o percorsa con moto retrogrado in 20.85 giorni; inoltre aveva stimato per Temi un diametro di 61 km. Successivamente il suo nome venne assegnato ad un asteroide: 24 Themis.
I satelliti regolari
Ad essi sono stati assegnati i nomi dei Titani, dei giganti, o di personaggi della mitologia greca associati a tali miti, orbitano molto vicino al piano equatoriale del pianeta e ci sono buone probabilità che si siano formati contemporaneamente a Saturno. Per le loro caratteristiche gli astronomi li hanno suddivisi in vari gruppi:
Satelliti pastore: si trovano o all'interno o subito all'esterno del sistema di anelli di Saturno e sono loro che creano le discontinuità fra gli anelli e ne definiscono la forma
I grandi satelliti interni: fra i satelliti scoperti guardando solo attraverso i telescopi, quindi prima dell'invenzione della fotografia, sono i più vicini a Saturno; si trovano all'interno del tenue anello E.
Alcionidi: sono tre piccoli satelliti interni ai grandi satelliti interni e che si portano il nome di tre delle sette figlie del gigante Alcioneo; si pensa si siano formati dalla disgregazione di un unico corpo.
Satelliti troiani: sono due gruppi di 3 satelliti ciascuno che coorbitano attorno a Saturno. In ogni gruppo i due satelliti di minore massa si trovano nei punti lagrangiani L4 e L5 dei satelliti più grandi, Teti e Dione, quindi non possono scontrarsi fra loro.
I grandi satelliti esterni:
si trovano oltre il tenue anello E e grazie alle loro notevoli dimensioni sono stati scoperti tutti prima del 1900.
I satelliti Irregolari
Si tratta di piccoli satelliti probabilmente catturati da Saturno successivamente alla loro formazione; presentano orbite con raggi molto grandi e molto eccentriche, inoltre non sembrano possedere una rotazione sincrona. A seconda delle loro caratteristiche sono stati suddivisi in più gruppi:
Gruppo Inuit: cinque satelliti con nomi derivanti dalla mitologia eschimese, che ruotano in senso diretto con orbite molto disperse, ad una distanza da Saturno tra 11 milioni e 18 milioni di km.
Gruppo Nordico: 29 lune che portano nomi derivanti dalla mitologia nordica, ruotano in senso retrogrado e che si trovano ad una distanza da Saturno tra 12 milioni e 24 milioni di km; alcuni astronomi hanno proposto di suddividerli in sottogruppi: il gruppo di Skathi e il gruppo di Narvi.
Gruppo Gallico: scoperti dal 2000 in poi e hanno nomi derivanti dalla mitologia gallica, ruotano in senso diretto e si trovano ad una distanza media da Saturno tra 16 milioni e 19 milioni di km. Probabilmente il gruppo si è formato dalla disgregazione di un corpo di dimensioni maggiori.
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