การสำรวจดาวอังคารเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งยวดของโครงการอวกาศขนาดใหญ่ของโลกนับตั้งแต่ปี 2503 เมื่อสหภาพโซเวียตพยายามที่จะส่งยานอวกาศโพรบ Korabl 4 และ Korabl 5 สู่โลกสีแดงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Marsnik จรวดขับเคลื่อนยานสำรวจเหล่านี้ไม่สามารถให้แรงขับที่เพียงพอและทั้งคู่ก็ตกลงไปและถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศหลังจากที่แทบจะทำให้มันเข้าไปในอวกาศ นี่จะเป็นครั้งแรกในภารกิจดาวอังคารที่ล้มเหลวและล้มเหลวครึ่งทางยาว
ระหว่างปีพ. ศ. 2503 และ 2507 โซเวียตล้มเหลวในการส่งยานสำรวจไปยังดาวอังคารอีกเจ็ดครั้งโดยยานสำรวจไม่สามารถส่งหรือหยุดการสื่อสารก่อนที่จะถึงโลก การสำรวจที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกของดาวอังคารคือ Mars 2 ซึ่งมาถึงวงโคจรรอบดาวเคราะห์สีแดงเมื่อวันที่ 27 พฤศจิกายน 2514 คนงานของมันซึ่งควรลงจอดและทำการตรวจวัดชนบนพื้นผิวดาวอังคารที่ 6 กม. / วินาที (13,421 ไมล์ต่อชั่วโมง) เมื่อระบบโคตรบนโมดูลทำงานผิดปกติ ถึงกระนั้นนี่เป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นครั้งแรกที่ไปถึงพื้นผิวดาวอังคารและเป็นเหตุการณ์สำคัญในการสำรวจดาวอังคาร
นาซ่าเปิดตัวยานสำรวจหลายแห่งไปยังดาวอังคารในช่วงปี 1960 รวมถึง Mariner 4 ซึ่งบินผ่านดาวอังคารเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 1965 ให้ภาพโคลสอัพครั้งแรกของดาวเคราะห์ดวงอื่น เมื่อมาถึงวงโคจรของดาวอังคารยานสำรวจนาซ่า 9 อีกคนหนึ่งได้สังเกตเห็นพายุฝุ่นทั่วทั้งดาวเคราะห์ซึ่งเป็นตัวอย่างแรกและรายเดียวของปรากฏการณ์นี้ที่รู้จักกันในปัจจุบัน พายุฝุ่นทั่วโลกเป็นไปไม่ได้บนโลกเนื่องจากมหาสมุทรและพื้นที่ผิวโลกปกคลุมด้วยทะเลทราย ในทางตรงกันข้ามดาวอังคารปกคลุมด้วยทะเลทราย 100%
การสำรวจพื้นผิวยุคทองของดาวอังคารโดยยานสำรวจอวกาศนั้นอยู่ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เมื่อยาน Viking 1 และ Viking 2 มาถึงดาวอังคารทำให้เกิดภาพโคลสอัพแรกจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่น โพรบเหล่านี้ยังทำการทดสอบดินเพื่อหาโมเลกุลอินทรีย์ซึ่งพวกเขาไม่พบและทำให้หลายคนผิดหวังที่หวังว่าจะมีสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์บนดาวอังคาร ภารกิจดังกล่าวมีส่วนช่วยในการสำรวจดาวอังคารโดยรวมถึงวงโคจรที่อยู่ในวงโคจรเป็นเวลาหลายเดือนส่งข้อมูลเกี่ยวกับดาวเคราะห์มายังโลก
แง่มุมที่คาดหวังอย่างสูงที่สุดของการสำรวจดาวอังคารคือการลงจอดมนุษย์บนดาวอังคาร อย่างไรก็ตามอัตราความสำเร็จ 50% ของภารกิจการสำรวจอวกาศของดาวอังคารก่อนหน้านี้ก่อให้เกิดความกังวล หากยานอวกาศไปยังดาวอังคารต้องประสบกับความผิดปกติทางเทคนิคพลาดเป้าหมายหรือล้มเหลวที่จะออกจากพื้นผิวในทางกลับจากนั้นนักบินอวกาศจะต้องติดอยู่และอาจถูกบังคับให้บริโภคแคปซูลไซยาไนด์เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียชีวิตจากการขาดน้ำ สิ่งนี้จะทำให้เกิดความเสียหายต่อการสำรวจอวกาศ ถึงกระนั้นก็ตามองค์การนาซ่ายังคงวางแผนสำหรับภารกิจดาวอังคารซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นหลังจากปี 2030
