火星1A號，第一個登陸火星表面著陸的人造探測器，但最終著陸器於降落時墜毀在火星表面，因此沒有獲取任何探測數據和圖像。軌道器則一直工作到1972年。1971年5月19日發射。
火星3號，俄羅斯在1971年12月2日成功登陸火星，成為了有史以來 第一個成功在火星表面著陸的探測器。但由於遭遇同一場火星沙暴，在火星上僅僅工作了大約20秒，甚至沒能發回一張完整的照片就失去了聯繫。
水手3號，於1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠過火星，向地球發回了21張照片。這是有史以來 第一枚成功到達火星並發回數據的探測器。
水手9號，水手8號發射失敗。水手9號於1971年11月13日到達火星，這是有史以來 第一枚成功進入環繞火星軌道的探測器，取得了空前的成功。它首次拍攝到火星全貌。
海盜1號於1976年7月20日在火星著陸，酷似人臉的火星表面照片就是靠它拍攝的！
1996年11月7日，美國的火星全球勘測者探測器發射升空，於1997年9月11日進入繞火星運行軌道。這枚探測器持續運作了10年，它發回的信息量比之前升空的所有火星探測器的總和還要大，是最成功的火星探測任務之一。
「索傑納」號火星車，是人類送往火星的 第一部火星車。它僅有微波爐大小。
2001火星奧德賽號探測器，於2001年10月23日到達火星軌道。發現 火星表面可能有豐富的冰凍水。在勇氣號、機遇號、鳳凰號和好奇號登陸期間，「奧德賽」扮演了通信中繼站的角色並工作至今。
「鳳凰」號火星著陸探測器在著陸地點附近挖到的發亮物質是冰凍水，從而證實火星上的確存在水。
2018年5月6日早上從加州發射升空，屆時它將通過跟蹤地震波並測量其地下溫度來探測這顆紅色行星的內部結構。並對火星的地基結構做一個全面的分析，以便為以後的人類殖民火星搜集第一手的資料。