Le 28 novembre 1964, la sonde Mariner 4 réalisa le premier survol de Mars et envoya 21 photographies.

Le 20 juillet 1976, la sonde Viking 1 fut le premier engin à se poser sur Mars. Il fut suivi par Viking 2 qui se posa le 3 septembre 1976. Ces deux sondes firent des prélèvements dans le sol, des analyses et plus de 50 000 photographies. Elles étaient accompagnées de modules qui restèrent en orbite martienne pour relayer les informations en direction de la Terre.

Le 4 juillet 1997, la sonde Pathfinder avec à son bord le robot Sojourner se posa sur Mars. Ce robot mobile se déplaça aux alentours pour analyser les roches

Le 25 décembre 2003, la sonde Mars Express, de l'Agence spatiale européenne se met en orbite autour de la planète pendant que le module Beagle 2 se pose. Mais le module n'a pas répondu après son atterrissage. Le 19 janvier Mars Express envoi ses premiers clichés haute résolution de la surface de la planète.

Le 3 janvier 2004, le robot Spirit de la mission Mars Exploration Rover envoie ses premières images de la surface du cratère Gusev.

Le 24 janvier 2004, le robot Opportunity de la mission Mars Exploration Rover envoie ses premières images de la surface de Meridiani Planum.