自２０世纪６０年代以来，对火星的空间探测不断获取新的发现。４０多年来，苏联、美国、日本和欧洲共计划了３０多次火星探测，其中三分之二以失败告终，但研究一直没有排除火星上有生命存在的可能性。进入２１世纪，火星是人类探索的新大陆。国际天文学界新世纪空间探测的第一个重头戏就是火星。
1965年7月15日
美国"水手４号"
“水手4号”飞近火星，从距离火星1万公里处拍摄了21幅照片，发现火星上存在大量环形山，火星大气密度只有地球的1％，火星既没有熔化的铁核也没有磁场。
1969年
美国"水手5号""水手6号"
它们拍摄的200多幅照片表明，火星表面的温度比预想的更低，火星大气中二氧化碳含量高达95％，水蒸气几乎难以寻觅。当年，美国水手7号探测器发回126张照片。
1972年5月
美国"水手9号"
美国“水手9号”飞船沿火星外层空间轨道飞行，成为火星的第一颗人造卫星，环绕火星轨道进行长期考察。“水手9号”成功拍摄了火星全貌，发回7329张照片，确认火星上并不存在运河，火星的一个半球上有许多环行山，外貌很象月球，另一个半球则比较平坦。
1974年
苏联“火星5号”
探测器环绕火星轨道飞行数天。同年，苏联“火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆，探测结果没有公布。
1975年
美国"海盗1号" "海盗2号"
“海盗1号”是人类发射的探测器第一次成功登陆火星。把火星探测活动推进了一步。
1989年-1996年
多次失败
苏联“福波斯1号”和“福波斯2号”，美国“火星观察者”失踪，俄罗斯“火星—96”航天器 发射失败。
1996年12月4日
美国"火星探路者号"
携带“旅居者”号火星车的美国“火星探路者”号探测器发射升空，“旅居者”号在地面工作人员的遥控下在火星上行驶，这次探测活动使人类对火星地表景观有了直观的认识。
2001年4月
美国"奥德赛"号
发现火星表面和近地表层中可能有丰富的冰冻水，但这一问题仍存在争议。
2003年6月2日
欧洲宇航局"火星快车"
2004年欧洲航天局宣布，发现火星南极存在冰冻水，这些冰冻水部分裸露在火星表面，没有被由二氧化碳凝固形成的干冰全部覆盖。这是人类首次直接在火星表面发现水。
2003年
美国"勇气号""机遇号"
搭载“火星探测流浪者”号探测器飞向太空。寻找那里是否有水的踪迹。7月"机遇"号火星升空。2004年"机遇"号火星车成功降落在预定着陆地点——火星“梅里迪亚尼平原”。
2008年
美国"凤凰号"
在加热火星土壤样本时鉴别出有水蒸气产生，从而确认火星上有水存在。
2011年
美国"好奇号"
它是美国第四个火星探测器，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2011年11月26日23时2分，“好奇”号火星探测器发射成功，顺利进入飞往火星的轨道。2012年8月6日成功降落在火星表面，展开为期两年的火星探测任务，并陆续发回有关火星的高清图片，向世人揭开这个红色星球的神秘面纱。
