Huygens-luotain on osa Cassini-Huygensin miehittämätöntä Saturnuksen matkaa. Hollantilaisen tähtitieteilijän, matemaatikon ja fyysikon Christiaan Huygensin mukaan nimetty Huygens-luotaimen pääasiallinen maine on, että se on ensimmäinen ihmisen valmistama esine, joka laskeutuu taivaankappaleen pinnalle ulkoisessa aurinkokunnassa. 14. tammikuuta 2005 Huygens laskeutui Titanin, Saturnuksen kuun, ilmakehään ja otti erilaisia lukemia. Se antoi ihmiskunnalle ensimmäisen katseen Titanin pintaan, jota pitkään peitti paksu metaaniilmakehä.
Cassini-Huygens-ohjelma on NASAn ja Euroopan ja Italian avaruusjärjestöjen yhteinen hanke. Ohjelman kokonaiskustannukset ovat noin 3.26 miljardia dollaria, ja rahaa käytetään edelleen, kun tutkijat analysoivat edelleen Saturnusta kiertävän Cassini-kiertoradan tietoja.
Huygens-luotaimen halkaisija on noin 1.3 metriä (4.2 jalkaa), ja se on täynnä erilaisia tieteellisiä instrumentteja, kuten kameroita, tuulianturia, radiometriä, spektrometriä ja paljon muuta. Koska Titanin pinta sisältää useita valtavia hiilivetyvaltameriä, otettiin huomioon mahdollisuus, että se olisi laskeutunut nesteeseen, vaikka se päätyikin koskettamaan maata. Se laskeutui hitaasti ilmakehään kahden ja puolen tunnin aikana ja jatkoi tietojen lähettämistä pinnalta 90 minuuttia sen jälkeen, jolloin Cassini-kiertoradalla tuli liian kaukana datan lähettämiseen.
Pitkä laskeutumisaika johtui Titanin tiheästä ilmakehästä: itse asiassa Titanin ilmakehä on niin tiheä ja painovoima niin alhainen, että sinne voisi lentää tekosiipiä räpyttämällä, kuten myyttisellä Ikaruksella.
Huygensin tehtävä oli melkein epäonnistunut. Toinen tiedon lähettämiseen käytetystä kahdesta radiokanavasta, kanava A, epäonnistui toiminnallisen komentovirheen vuoksi. Tämän seurauksena vain 350 kuvaa Titanin pinnasta välitettiin Cassinille suunnitellun 700 sijaan. Koska Huygensilla oli liian vähän energiaa lähettääkseen tietoja suoraan Maahan, se välitti ensin Cassinille, joka välitti tiedot sitten avaruusvirastoillemme.
Huygens-luotaimen ehkä suurin voitto oli massiivisten hiilivetyjärvien olemassaolon vahvistaminen pinnalla. Havaittiin erilaisia meren maantieteellisiä piirteitä, kuten saaria ja salaojituskanavia.