Pioneer 11 ist eine unbemannte Raumsonde, die als zweite jemals den Asteroidengürtel durchquert und Jupiter und seine Monde besucht. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger und Schwesterschiff, Pioneer 2, besuchte es auch Saturn mit einer Gravitationshilfe von Jupiter. Die Sonde verließ dann das Sonnensystem und ging in Richtung des Sternbildes Aquila (Der Adler). Es wird in etwa vier Millionen Jahren in der Nähe eines der Sterne dort vorbeiziehen.
Pioneer 11 wurde am 6. April 1973, einen Monat nach seinem Schwesterschiff, von Cape Canaveral, Florida, USA, gestartet. Obwohl ursprünglich nur für den Besuch von Jupiter vorgesehen, wurde Pioneer 11 mitten in der Mission umgeleitet, um Saturn zu besuchen. Ironischerweise weist die Plakette von Pioneer 11, die für mögliche Außerirdische gedacht ist, darauf hin, dass es das Sonnensystem durch eine Jupiter-Unterstützung verlassen hat, obwohl dies falsch ist.
Am 4. Dezember 1974, eineinhalb Jahre nach dem Start, flog Pioneer 11 bis auf 34,000 km an den Wolkenspitzen des Jupiter vorbei, machte fantastische Bilder des Großen Roten Flecks und maß die Masse des Mondes Callisto. Mit einer Schwerkraftunterstützung ging es weiter zum Saturn.
Pioneer 11 passierte Saturn am 1. September 1 und erreichte bis auf 1979 km die Wolkenobergrenzen. Als erste Sonde, die jemals Saturn umkreiste, nahm sie Messungen der Dichte von Ringteilchen vor, um sicherzustellen, dass die planetare Zone für die ankommenden Voyager-Raumschiffe sicher war, die Jupiter bereits passiert hatten und sich auf dem Weg befanden. Wenn festgestellt wurde, dass die Ringpartikel für die Sonden gefährlich wären, wären sie aus der unmittelbaren Umgebung des Planeten weggeleitet worden, um die Ringe zu vermeiden, hätten jedoch die Gelegenheit zur Schwerkraftunterstützung verpasst, die anderen äußeren Planeten, Uranus und zu besuchen Neptun. Es stellte fest, dass der Staub zu dünn war, um dort Raumsonden zu beschädigen.
Während seines Besuchs im Saturnsystem fotografierte Pioneer 11 den kleinen Mond Epimetheus und kollidierte beinahe mit ihm, dessen Existenz von Astronomen vermutet, aber nicht bestätigt wurde. Unter den anderen Messungen, die es machte, war, dass Saturns Mond Titan wahrscheinlich zu kalt für das Leben war.