Misije na Mars so vključevale tri osnovne stopnje. Najbolj primitivne so bile začetne misije preleta. Tem so sledili orbiterji in končno pristajalniki in roverji. Leta 2009 so orbiterji in roverji še vedno aktivni na planetu in zbirajo podatke za znanstvenike na Zemlji, da jih preučijo.
Prve vrste misij na Mars so bili preleti. Ta zelo zgodnja plovila so vključevala Mariners 3, 4, 6 in 7. Ta letala so dobesedno letela mimo planeta in fotografirala, ko so šla mimo. Te slike so bile prve posnetke planeta od blizu. Pokazali so udarne kraterje, podobne luni, in pokazali, da črte, ki jih vidimo z Zemlje, niso kanali, za katere so nekateri verjeli, da so.
Orbiterje so poslali na Mars, ko je tehnologija napredovala. Ti vključujejo Mariner 8 in 9, Viking 1 in 2, Mars Observer, Mars Global Surveyor, Mars Climate Orbiter, 2001 Mars Odyssey, Mars Express in Mars Reconnaissance Orbiter. Od leta 2009 sta Odyssey in Reconnaissance Orbiters še vedno dosledno pošiljala informacije. Pokazali so znake jam, ledenikov in nahajališč soli na Marsu, medtem ko so dokazi gama žarkov pokazali na možnost oceanov na Marsu v nekem trenutku. Evropski Mars Express je pokazal podobne ugotovitve.
Končno so misije na Mars napredovale do pristajalnikov in roverjev, ki so bili poslani na površje planeta za “ročno” raziskovanje. Ti vključujejo Viking 1-2, Pathfinder, Polar Lander/Deep Space 2, Mars Exploration Rovers in Phoenix. Pod nadzorom znanstvenikov Nacionalne uprave za aeronavtiko in vesolje (NASA) se roverji premikajo po planetu in zbirajo podatke o ključnih vprašanjih. Spirit in Opportunity sta po petih letih še vedno močna. Čeprav so nadzorovani z Zemlje, so podvrženi vremenskim vplivom in spremembam na površini Marsa.
Od začetka leta 2009 je bila zadnja od misij na Mars rover Phoenix. Phoenix je pristal avgusta 2008 s primarnim namenom geološke narave. Namenjen je preučevanju geologije za vodo na Marsu, kar bi pomagalo razumeti podnebne spremembe. Naloga ima tudi odkrivanje morebitnega habitata na meji ledu in prsti.
Prihodnost misij na Mars je brezmejna. NASA namerava poslati letala in balone na površje, da bi jih preučevali z zračnimi pogledi od blizu. Podpovršinske raziskave bodo raziskale geologijo planeta in preverile, ali obstaja voda ali znaki prejšnjega življenja. Vzorci, ki jih zbirajo misije roverja, bodo znanstvenikom sčasoma omogočili preučevanje kamnin, tal in ozračja Marsa z Zemlje.