中國火星探測計劃是中國第一個火星探測計劃，中國國家航天局會與俄羅斯聯邦航天局合作共同探索火星。2011年11月8日，「螢火一號」與俄羅斯的採樣返回探測器一起發射升空。11月9日，俄方宣布福布斯－土壤號火星探測器變軌失敗。2016年1月11日，中國正式批覆首次火星探測任務，中國火星探測任務正式立項，並將在2020年左右發射一顆火星探測衛星。
2020年4月24日，中國行星探測任務被命名為「天問系列」，首次火星探測任務被命名為「天問一號」，後續行星任務依次編號 。7月6日，百度App與中國火星探測工程正式籤署合作協議，推出「追蹤火星計劃「 。7月23日12時41分，長徵五號遙四運載火箭託舉著我國首次火星探測任務「天問一號」探測器，在中國文昌航天發射場點火升空。
中國未來將進行深空探測，探測太陽系、火星、小行星等，探尋地外生命信息。
針對火星的探測任務，主要包括探索火星的生命活動信息，包括火星過去、現在是否存在生命，火星生命生存的條件和環境以及對生命起源和地外生命的探測。
針對火星本體的科學研究，將包括對火星磁層、電離層和大氣層的探測與環境科學，包括火星的地形、地貌特徵與分區，火星表面物質組成與分布，地質特徵與構造區劃；對於火星內部結構、成分，火星的起源與演化也將進行進一步的研究和探索。歐陽自遠表示，在以「為人類社會的持續發展服務」的總目標下，將探討火星的長期改造與今後大量移民建立人類第二個棲息地的可能性。
航天科技集團2021年型號科研生產任務呈現出四大特點：一是發射和飛行試驗次數再創新高，重大工程和首飛任務影響巨大；二是型號研製技術攻關難度大，產品質量控制風險高；三是批產交付持續保持高強度，柔性製造和規模化生產能力亟待加強；四是市場競爭愈發激烈，精細化經營管理和成本控制勢在必行。
2020年7月23日，天問一號在文昌航天發射場由長徵五號遙四運載火箭發射升空 ，成功進入預定軌道 。天問一號計劃於2021年2月到達火星，實施火星捕獲。截至2021年1月3日6時，天問一號已經在軌飛行163天，飛行裡程突破4億千米，距離地球約1.3億千米，距離火星約830萬千米。天問一號的名稱來源於中國古代愛國主義詩人屈原的長詩《天問》，表達了中華民族對真理追求的堅韌與執著，體現了對自然和宇宙空間探索的文化傳承，寓意探求科學真理徵途漫漫，追求科技不斷創新永無止境。
「探索浩瀚宇宙，發展航天事業，建設航天強國，是中國不懈追求的航天夢。」未來五年及今後一個時期，中國將堅持創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，推動空間科學、空間技術、空間應用全面發展，為服務國家發展大局和增進人類福祉作出更大貢獻。