盡管土星有著龐大的身軀，但它和地球之間隔著如此遙遠的距離，導致土星的視大小被大大減小了，即便土星運行到距離地球最近處，二者的間距都要超過10億千米，因此土星的張角最大也隻有18角秒，而此時土星環的張角接近43角秒。為了更好地辨別土星多變的樣貌，強大的光學助力很有必要，這也為早期觀測給土星蒙上的神秘色彩祛了魅。
那是1610年的夏天，土星第一次不再隻以一顆明亮星球的普通形象出現在人類視野裏。伽利略用他自製的天文望遠鏡進行天體研究時，驚訝地發現土星變成了3顆——土星兩側各有一個發光的附屬物，因此他寫道：“中間的星體看上去最大，另外兩顆——一顆在東，一顆在西，二者的連線不與黃道方向重合——似乎緊靠著中間的那顆，就像兩個一直分立兩側的仆人在侍奉年長的主星。”至於最後一句描述，伽利略後來認為是自己搞錯了，因為他發現主星兩側較小的星體慢慢變弱，在1612年竟消失不見了。由於無法得知這一現象的真正原因，伽利略驚呼道：“土星吞掉了它的孩子。”他覺得自己是被某種幻象愚弄了，以至於後來停止了對這顆讓人困惑不解的星球的研究。然而，他的競爭對手以及之後的仿效者都看到了呈三體狀的土星，土星的樣子依舊是個謎，盡管他們中的一些人已經觀察到較為理想的土星樣貌（尤其可以參考裏喬利和厄斯塔什繪製的土星圖）。
惠更斯是第一個在土星圖上畫出土星環的人（1656—1657）。
圖上人名和時間翻譯：伽利略，1610；申納爾，1614；赫維留，1649；伽桑迪，1645；厄斯塔什·德·迪威尼，1647；裏喬利，1650 早期觀測到的土星樣貌
直到1659年，土星謎團被惠更斯解開了；這位能幹的天文學家從1656年就開始研究（使用的是他自製的一架口徑為7米的天文望遠鏡）這顆奇異的星球。他後來寫道：“它被一圈任何部分都不與土星相接觸的薄環圍繞，光環平麵與黃道平麵斜交。”可見，惠更斯準確意識到了土星麵貌對之前一眾觀測者的困擾是由視角的不同造成的，根據上文介紹的土星基本要素可知，這一環狀係統在不同的視角下會接連被觀測到。