Характерный размер частиц в кольцах A и C был оценен в 10 см. Интересно, что при съемке «на просвет» под очень малым углом кольцо B оказалось темным и невидимым – это означало, что оно наиболее плотное и что свет теряется в многократных отражениях от составляющих его ледяных частиц. Зато ярко светилось деление Кассини – почти также интенсивно, как и внутреннее «креповое» кольцо C. Очевидно, в нем «проживало» множество мелких частиц, и будь станция направлена в деление Кассини, они бы ее буквально изрешетили.
В тени колец на поверхности Сатурна удалось увидеть промежуток между средним кольцом B и внутренним C. Эту «щель» назвали Французским делением в честь астрономов Франции, предполагавших ее наличие – но позднее это открытие не подтвердилось.
Суммарную массу колец по данным УФ-фотометра и по воздействию на траекторию «Пионера» оценили не более чем в 3 миллионных от массы планеты. Таким образом, плотность колец A и B оказалась меньше ожидаемой. Низкая плотность и свечение атомарного водорода вблизи колец подсказывали, что основные их составляющие – водяной лед и аммиак. Температура материала колец составляла 60–70 К с освещенной стороны и 55–67 К с теневой.
2 сентября в 18:01 UTC земной зонд прошел на минимальном расстоянии 353 950 км от Титана и сделал пять снимков с разрешением порядка 180 км. Увы, они не дали никаких деталей поверхности: атмосфера Титана была практически непрозрачной. Не удалось точно определить диаметр спутника, который в то время приводился в справочниках с неопределенностью ±300 км – в красном участке спектра получилось 5680 км, а в синем – 5760 км. Измерения теплового потока от Титана оказались зашумлены; удалось лишь показать, что его поверхность очень холодна – примерно 80 К. А ведь некоторые ученые, основываясь на наличии метана в атмосфере Титана, предсказывали, что на спутнике «работает» парниковый эффект и что на нем даже может существовать жизнь…

Ультрафиолетовый инструмент обнаружил у Титана водородную корону, что интерпретировали как результат разложения метана с выпадением углеводородных аэрозолей на поверхность. Отраженный от Титана свет был сильно поляризован, что тоже говорило об обилии взвешенных в атмосфере частиц.
Как это бывает: «Око» против «Пионера»
О причинах зашумления данных по Титану было высказано последовательно три гипотезы: влияние солнечных бурь, радиопомехи от советского спутника и проблемы на линии связи между испанской станцией DSN и Исследовательским центром имени Эймса в Калифорнии.
В отчете JPL об обеспечении сближения «Пионера-11» с Сатурном средствами DSN утверждалось, что в понедельник, 3 сентября, Мадрид несколько часов испытывал существенные помехи, а в течение 40 минут был вообще не в состоянии принимать телеметрию. Именно на этот период пришлось время приема инфракрасного «портрета» Титана. Лишь благодаря тому, что аппарат передал эту информацию на 20 минут позже ожидаемого, пропало только 14 % телеметрии, а из принятой удалось извлечь около 50 % инфракрасных данных. Тем не менее около 15 минут информации было потеряно безвозвратно.