La primera sonda en visitar a Marte fue la Marsnik 1, que pasó a 193,000 km de Marte el 19 de junio de 1963, sin conseguir enviar información.
El programa Viking consistió en dos misiones no tripuladas y a través de una sonda, diseñada para fotografiar la superficie marciana desde la órbita del planeta. Fue la misión más cara y la más ambiciosa enviada a Marte. Tambien fue muy exitosa porque aportó la mayoría de la información sobre Marte. El Viking I se lanzó el 20 de agosto de 1975 y el Viking II el 9 de septiembre del mismo año, las dos a bordo de un cohete Titan III-E.
El programa Mariner se llevo a cabo entre 1962 y 1973 por la NASA que construyó 10 naves espaciales cuya misión sería explorar los planetas de Venus, Marte y Mercurio por primera vez, y volver a Venus y Marte para una explorarlos más detalladamente.
Imagen de la sonda Mariner 10
El 4 de julio de 1997 la Mars Pathfinder llegó con pleno éxito en Marte y probó que era posible que un pequeño robot se pasease por el planeta. En 2004 una misión científicamente mucho más ambiciosa llevó a dos robots Spirit y Opportunity que aterrizaron en dos zonas de Marte opuestas para analizar las rocas en busca de agua, encontrando indicios de un antiguo mar o lago salado.
El robot de la misión Mars Pathfinder explorando marte en busqueda de indicios de vida y obteniendo datos detallados sobre la superficie.
La Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó la sonda Mars Express en junio de 2003 que actualmente orbita en Marte. Se le suma la nave de la NASA Mars Odyssey, en órbita alrededor de Marte desde octubre de 2001. La NASA lanzó el 12 de agosto de 2005 la sonda Mars Reconnaissance Orbiter, que llegó a la orbita de Marte el 10 de marzo de 2006 y tiene como metas principales la búsqueda de agua pasada o presente y el estudio del clima.
En 25 de mayo de 2008, la sonda Phoenix aterrizó cerca del polo norte de Marte; su objetivo primario fue desplegar su brazo robótico y hacer prospecciones a diferentes profundidades para examinar el subsuelo, determinar si hubo o pudo haber vida en Marte, caracterizar el clima de Marte, estudio de la geología de Marte, y efectuar estudios de la historia geológica del agua, factor clave para descifrar el pasado de los cambios climáticos del planeta.