Marsin etsintä on ollut maailman suurimpien avaruusohjelmien vakava painopiste vuodesta 1960 lähtien, jolloin Neuvostoliitto yritti laukaista avaruusluotaimet Korabl 4 ja Korabl 5 Punaiselle planeetalle osana Marsnik -ohjelmaa. Näitä koettimia kuljettavat raketit eivät tuottaneet riittävää työntövoimaa, ja molemmat putosivat taaksepäin ja palasivat ilmakehässä sen jälkeen, kun ne olivat tuskin päässeet avaruuteen. Tämä olisi ensimmäinen epäonnistuneiden ja puoliksi epäonnistuneiden Mars-tehtävien pitkässä rivissä.
Vuosien 1960 ja 1964 välisenä aikana Neuvostoliitto ei onnistunut saamaan koettimia Marsiin seitsemällä lisäkerralla.Kosketuslaitteet joko epäonnistuivat käynnistettäessä tai lopettivat viestinnän ennen planeetalle saapumista. Ensimmäinen onnistunut luotain Marsille oli Mars 2, joka saapui kiertoradalle Punaisen planeetan ympärille 27. marraskuuta 1971. Sen laskeutumislaite, jonka piti laskeutua ja tehdä mittauksia, kaatui Marsin pinnalle nopeudella 6 km/s (13,421 XNUMX mph) kun moduulin laskeutumisjärjestelmä toimi väärin. Silti tämä oli ensimmäinen ihmisen tekemä esine, joka saavutti Marsin pinnan, ja siksi virstanpylväs Marsin etsinnässä.
NASA käynnisti useita koettimia Marsille 1960-luvulla, mukaan lukien Mariner 4, joka lensi Marsin ohi 14. heinäkuuta 1965 ja tarjosi ensimmäiset lähikuvat toisesta planeetasta. Saapuessaan Marsin kiertoradalle toinen NASA-luotain, Mariner 9, havaitsi planeetan laajuisen pölymyrskyn, joka on ensimmäinen ja ainoa esimerkki tällä hetkellä tunnetusta ilmiöstä. Planeetan laajuiset pölymyrskyt ovat mahdottomia maapallolla, koska valtameret ja pieni osa maapallon pinta-alasta peittyy. Sitä vastoin Mars on 100% aavikon peitossa.
Kultakausi Marsin pintatutkimukselle avaruusluotaimilla oli 1970-luvun lopulla, kun Viking 1- ja Viking 2 -laskurit saavuttivat Marsin ja tarjosivat ensimmäiset lähikuvat toisen planeetan pinnalta. Nämä koettimet testasivat myös maaperää orgaanisten molekyylien varalta, joita he eivät löytäneet. Tehtävät vaikuttivat myös Marsin tutkimukseen sisällyttämällä kiertoradat, jotka pysyivät kiertoradalla monta kuukautta, lähettäen takaisin tietoa planeetasta Maalle.
Kaikkein odotetuin osa Marsin tutkimusta on ihmisen laskeutuminen Marsille. Kuitenkin aiempien Mars -avaruustehtävien 50 prosentin onnistumisaste antaa aihetta huoleen. Jos Marsiin kulkevalle avaruusalukselle aiheutuu tekninen toimintahäiriö, se ei saavuta tavoitettaan tai se ei lähde pinnalta paluumatkalla, astronautit joutuvat hukkaan ja joutuvat todennäköisesti nauttimaan syanidikapseleita, jotta vältetään kuivuminen. Tämä jättäisi ikuisesti taivaan avaruustutkimukseen. Silti NASA suunnittelee edelleen suunnitelmallisesti miehitettyä Mars -tehtävää, joka tapahtuu todennäköisesti joskus vuoden 2030 jälkeen.