Pioneer 11 adalah wahana antariksa tak berawak, yang ke-2 melintasi sabuk asteroid dan mengunjungi Jupiter dan bulan-bulannya. Tidak seperti pendahulunya dan saudaranya, Pioneer 10, ia juga mengunjungi Saturnus, menggunakan bantuan gravitasi dari Jupiter. Probe kemudian keluar dari tata surya, menuju ke arah konstelasi Aquila (The Eagle). Itu akan lewat di dekat salah satu bintang di sana dalam waktu sekitar empat juta tahun.
Pioneer 11 diluncurkan dari Cape Canaveral, Florida, AS, pada 6 April 1973, sebulan setelah kapal saudaranya. Meski awalnya hanya ditujukan untuk mengunjungi Jupiter, Pioneer 11 dialihkan pada pertengahan misi untuk mengunjungi Saturnus. Ironisnya, plakat yang menyertai Pioneer 11, yang dimaksudkan untuk kemungkinan makhluk luar angkasa, menunjukkan bahwa ia meninggalkan tata surya melalui bantuan Jupiter, meskipun ini salah.
Pada tanggal 4 Desember 1974, satu setengah tahun setelah peluncuran, Pioneer 11 melintas dalam jarak 34,000 km dari puncak awan Jupiter, mengambil gambar Bintik Merah Besar yang fantastis dan mengukur massa bulan Callisto. Menggunakan bantuan gravitasi, ia melanjutkan ke Saturnus.
Pioneer 11 melewati Saturnus pada 1 September 1, mencapai jarak 1979 km dari puncak awan. Penyelidikan pertama yang mengorbit Saturnus, melakukan pengukuran kepadatan partikel cincin, memastikan bahwa zona planet akan aman untuk pesawat Voyager yang masuk, yang telah melewati Jupiter dan sedang dalam perjalanan. Jika ditentukan bahwa partikel cincin akan berbahaya bagi probe, mereka akan diarahkan menjauh dari sekitar planet untuk menghindari cincin, tetapi akan melewatkan kesempatan bantuan gravitasi untuk mengunjungi planet luar lainnya, Uranus dan Neptunus. Ini menentukan bahwa debu terlalu tipis untuk merusak wahana antariksa di sana.
Selama kunjungannya ke sistem Saturnus, Pioneer 11 mencitrakan dan hampir bertabrakan dengan bulan kecil Epimetheus, yang keberadaannya telah diduga tetapi tidak dikonfirmasi oleh para astronom. Di antara pengukuran lain yang dilakukan adalah bahwa bulan Saturnus, Titan, kemungkinan terlalu dingin untuk kehidupan.