Mars je četvrti planet udaljen od Sunca u našem Sunčevom sustavu i plijeni ljude stoljećima. Ima mnogo značajki sličnih onima na Zemlji, sličan period rotacije i godišnja doba kao Zemlja, a moguće je da Mars u nekom obliku sadrži tekuću vodu. Istraživanje Marsa tijekom posljednjih desetljeća bilo je puno iznenađenja i velikog broja informacija, a trenutno je istraživanje Marsa prioritet u svemirskim programima mnogih nacija.
Jedna od najnovijih misija na Mars bila je misija Phoenix, koja je lansirana 4. kolovoza 2007. Lender je stigao na površinu 25. svibnja 2008. i započeo svoju misiju traženja znakova mikrobnog života i daljnjeg istraživanja povijesti vode na i ispod površine planeta. Phoenix je predstavljao novo poglavlje u istraživanju Marsa, jer je to bila prva misija koju je vodio sveučilišni tim, na čelu sa Sveučilištem u Arizoni, i s partnerima sa sveučilišta u šest zemalja, kao i svemirskih organizacija u raznim zemljama i privatnim sektor. Ova vrsta suradnje među agencijama vjerojatno će biti uobičajena tema u budućim istraživanjima Marsa, budući da sredstva postaju sve manja na vladinoj razini i kako potencijal sveučilišnih istraživača da značajno dodaju misije postaje sve očitiji.
Planet također ima tri operativna orbitera oko sebe, više od bilo kojeg planeta osim Zemlje. Mars Express lansirala je Europska svemirska agencija u lipnju 2003. godine i bila je to prva velika misija koju je lansirala ESA. Mars Express je pružio mnogo informacija znanstvenicima, a služio je i kao orbiter za podršku za misije slijetanja. Mars Reconnaissance Orbiter, koji je NASA lansirala u kolovozu 2005., djeluje kao izviđačko vozilo za misije slijetanja i druge orbitere, praćenjem vremenskih informacija i analizom površinskih uvjeta. Orbiter također ima najnapredniju telekomunikacijsku opremu do sada, koja omogućuje prijenos ogromnih količina podataka natrag na Zemlju.
Nakon misije Phoenix, planirano je niz novih misija za Mars, čime se proširuje opseg istraživanja Marsa danas. Godine 2011. na Mars će krenuti poboljšana verzija Mars Exploration Roversa, nazvana Mars Science Laboratory. MSL će biti sposoban za sve što su bili Mars Roveri, ali će biti mnogo brži i imat će dodatne mogućnosti, poput laserskog analizatora koji može detektirati sastav stijena s velikih udaljenosti.
Finska i Rusija udružuju snage u programu MetNet, koji ima za cilj pružiti mnogo sveobuhvatniji način sagledavanja Marsa. Deseci rovera bit će postavljeni na planetu u različitim točkama kako bi se uspostavila mreža promatrača koji bi mogli početi dublje promatrati atmosferu i meteorologiju Marsa. Ovi roveri bit će lansirani od 2009. do 2019. godine.
Konačno, i Europska svemirska agencija i NASA planiraju poslati ekspediciju s ljudskom posadom na Mars u nadolazećim desetljećima. NASA planira upotrijebiti misiju Orion natrag na Mjesec oko 2020. kao pristupnicu za skok sve do Marsa do 2037. Europska svemirska agencija će na sličan način započeti misije koje vode prema konačnoj misiji s posadom u 2030-ima, uključujući sondu koja će vratiti se na Zemlju s uzorcima Marsa.