Τηρώντας πιστά το πρόγραμμα του, όπως το έκανε σε όλη την διάρκεια της αποστολής του, το διαστημικό σκάφος Cassini αυτοκαταστράφηκε την ώρα που ήταν προγραμματισμένο να το κάνει πραγματοποιώντας βουτιά θανάτου στην ατμόσφαιρα του Κρόνου.
Το Cassini εισήλθε στην ατμόσφαιρα του γίγαντα αερίων περίπου πέντε λεπτά πριν τις 3 το απόγευμα της Παρασκευής και δύο λεπτά μετά η σύνδεση του κέντρου ελέγχου της αποστολής με το σκάφος διακόπηκε με τον επικεφαλής του κέντρου ελέγχου να ανακοινώνει συγκινημένος τη λήξη της αποστολής και να ευχαριστεί το προσωπικό που εργάστηκε για αυτή.
Το Cassini εκτοξεύτηκε από την Γη το 1997, έφτασε στον Κρόνο το 2004 και κυριολεκτικά μέχρι και την τελευταία στιγμή πριν σιγήσει έστελνε δεδομένα από το σύστημα του Κρόνου.
Το βάρους δυόμισι τόνων σκάφος πραγματοποίησε την τελευταία και «φαρμακερή» από τις «βουτιές» του, σύμφωνα με τον προγραμματισμό των ελεγκτών του από τη Γη, κινούμενο με ταχύτητα περίπου 113.000 χιλιομέτρων την ώρα. Αφού προηγουμένως οι κάμερες του τράβηξαν τις τελευταίες εικόνες του Κρόνου, καθώς επίσης των δορυφόρων Τιτάνα και Εγκέλαδου, και συνεχίζοντας μέχρι τελευταία στιγμή να συλλέγει με τα όργανά του και να στέλνει πολύτιμα επιστημονικά δεδομένα, το σκάφος άρχισε το πρωί της Παρασκευής τη «βουτιά θανάτου». Το σήματά του τα έπιανε (με καθυστέρηση 86 λεπτών λόγω της απόστασης Κρόνου-Γης) και τα αναμετέδιδε ο σταθμός του Δικτύου Βαθέος Διαστήματος, που βρίσκεται στην Αυστραλία.
Τελικά, περίπου στις τρεις το μεσημέρι, χάθηκε οριστικά η επαφή του με τη Γη, καθώς οι τεράστιες ατμοσφαιρικές δυνάμεις του Κρόνου έθεσαν εκτός ελέγχου την κίνηση του Cassini. Λίγο μετά, σε ύψος περίπου 1.500 χλμ. πάνω από τα νέφη του Κρόνου, σύμφωνα με τη NASA, το σκάφος διαλύθηκε στα εξ ων συνετέθη και κάηκε, όπως ένας μικρός μετεωρίτης. Εκτιμάται ότι μέσα σε λίγα λεπτά όλα τα απομεινάρια του σκάφους απορροφήθηκαν πλήρως από την ατμόσφαιρα του Κρόνου.
Το τέλος του Cassini είχαν την ευκαιρία να παρακολουθήσουν λεπτό προς λεπτό από το Εργαστήριο JPL της NASA στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια σημαντικοί Ελληνες επιστήμονες που συμμετείχαν επί χρόνια στο σχεδιασμό και στην ανάλυση των στοιχείων του Cassini, με πρωτεργάτες τον ακαδημαϊκό Σταμάτη Κριμιζή και την πλανητική επιστήμονα Αθηνά Κουστένη.