Obwohl das Manöver, das Cassini-Huygens nahe an die Wolkendecke des Saturns und durch das Ringsystem hindurchführte für viele Wissenschaftler eine Zitterpartie darstellte, war die Wahrscheinlichkeit jedoch sehr hoch, dass das Einschwenken in eine Saturn-Umlaufbahn fehlerfrei ablaufen würde, da Cassini die Funktion des Triebwerks bereits 16 Mal unter Beweis stellen konnte. Zudem war Cassini so programmiert, dass die Zündung des Haupttriebwerkes volle Priorität besitzt. Der Bremsvorgang wäre vom Flugcomputer eingeleitet und keinesfalls vorzeitig gestoppt worden, egal welcher Fehler zu dieser Zeit aufgetreten wäre.

Normalerweise würde Cassinis Software in einem plötzlichen unerwarteten Fehlerfall unnötige Aktivitäten (u.a. einen Brennvorgang) beenden, die Computersysteme herunterfahren, sich zur Sonne ausrichten (die Erde ist niemals weiter als 6 Grad von der Sonne entfernt) und in einem langsamen Datenübertragungsmodus Instruktionen von der Erde abwarten. Die Ingenieure würden bis zu 48 Stunden benötigen, um Cassinis normale Funktionen wieder herzustellen. Hätte dieser Fall während des Bremsvorgangs auftreten können, wäre Cassini verloren, bzw. es wäre lediglich zu einem kurzen Vorbeiflug am Saturn gekommen.

Der als SOI-Manöver (Saturn Orbit Insertion) bezeichnete Brennvorgang des Haupttriebwerks war daher in der Flugsoftware als einer von drei kritischen Sequenzen vereinbart. Eine kritische Sequenz ist eine Anweisungsabfolge, die fehlerfrei ausgeführt werden muss, um den Erfolg der Mission zu garantieren. Ebenso war der Start zur Venus als kritische Sequenz gekennzeichnet. Letztlich wird die Übermittlung der von Huygens gelieferten Daten eine besondere Priorität genießen.

Kurz vor Beginn des kritischen Manövers durchflog Cassini die Ringebene des Saturns zwischen dem F- und dem G-Ring. Um zu vermeiden, dass die wissenschaftlichen Geräte an Bord Cassinis durch den Zusammenstoß mit kleinen Fragmenten beschädigt werden konnten, wurde Cassini so gedreht, dass die Sonde mit ihrer großen Parabolantenne voran als Schutzschild diese Bahnposition durchquerte.

Die Sonden Pioneer 10 und 11, sowie Voyager 2 durchflogen bereits diese Lücke im Ringsystem Saturns ohne dabei auf besondere Probleme zu stoßen. Lediglich die Geräte an Bord von Voyager 2, die am Rande des G-Ring die Ringebene durchquerte, registrierten Anzeichen, dass zahlreiche winzige Mikro-Meteoroiden auf die Sonde prasselten. Zu einem ernsten Zusammenstoß kam es jedoch nicht.

Die Durchquerung des Ringsystems an dieser Stelle und die nahe Annährung an den Planeten Saturn machte den Bremsvorgang äußerst effektiv. Somit nutzten die am Projekt beteiligten Wissenschaftler den Vorteil, sehr viel Treibstoff einzusparen. zudem bestand eine einmalige Möglichkeit, die Ringe des Saturns aus nächster Nähe zu beobachten.

Nachdem Cassini die Ringebene sicher durchquert hatte, wurde die Sonde um 180 Grad gedreht, so dass das Haupttriebwerk voran zur Zündung kommen konnte. Von der Erde aus wurde die Verminderung der Geschwindigkeit der Raumsonde Cassini anhand der Veränderung des Doppler-Effekts eines von Cassini während des gesamten Vorgangs ausgesendeten Trägersignals beobachtet. 25 Minuten lang war von der Erde aus jedoch kein Signal von Cassini zu hören, da die Sonde kurzzeitig hinter dem Saturnglobus verschwand. Danach erschien das Trägersignal wieder sechs Minuten lang, um dann abermals zu verstummen, als Cassini von der Erde aus gesehen 28 Minuten lang hinter dem breiten B-Ring verschwand. Um 06h03m MESZ erreichte Cassini mit einem Abstand von 20.000 Kilometern seine geringste Entfernung zur Wolkendecke des Saturns.

Am Tag nachdem Cassini in eine Umlaufbahn um Saturn eingeschwenkt ist, zog die Sonde in 330.000 Kilometern Entfernung an Titan vorbei. Bei diesem Vorbeiflug konnten die ersten detailreichen Bilder des Mondes angefertigt werden. Zwischen dem 4. und 11. Juli 2004 gab es kurzzeitig keinen Kontakt zu Cassini, da Saturn von der Erde aus beobachtet seine Konjunktionsstellung erreichte, also hinter der Sonne verschwand.

Am 23. August 2004 kam es zur letzten Zündung des Haupttriebwerkes. Die 51-minütige Zündung bremste Cassini erneut ab und hob den Saturn-nächsten Bahnpunkt an. Cassini befindet sich daraufhin auf Kurs zu seinem ersten sehr nahen Anflug zum Mond Titan im Oktober 2004. Nach einem weiteren Vorbeiflug im Dezember 2004 wurde die Huygens-Sonde von Cassini gelöst, um beim dritten nahen Titan-Vorbeiflug im Januar 2005 in dessen Atmosphäre einzutauchen.