火星与地球最为相似，所以探测火星，了解火星的起源和演化，有助于人类进一步认识地球和太阳系的形成和演化，预测地球的未来变化趋势。
火星上是否有水、有生命，是目前人类最关心的。探测火星生命的起源和演化，可促进对地球生命乃至太阳系的起源和演化的研究，以及了解人类在宇宙中的地位和最终的命运。
大量迹象表明，火星以前很可能与目前的地球一样，只是经过几十亿年的演化才变成今天大气层稀薄、温度较低、水源枯竭这个样子；而另一颗离地球很近的行星——金星正好与之相反。所以，不少天文学家推断，火星是地球的未来，金星是地球的过去。因此，要深入探测火星，对研究地球的演变，防止它变成人类难以生存的第2个火星具有促进作用。
从长远看，火星探测还有可能解决未来地球上一些难以解决的问题。例如，地球可能总有一天会遭受地外星球的撞击而毁灭。因此，有些科学家已经开始研究向外空移民的方案，以保留人类的延续。由于火星与地球最为相似，所以不少科学家认为可先把火星改造成适合人类居住的第2个家园，然后向火星移民。
人类的火星探测起步于1960年，到今年6月底，全球共实施了44次探测火星活动，其中美国21次、苏联及后来的俄罗斯19次、日本1次、欧洲2次、印度1次。其中完全成功的探测有19次，完全成功或部分成功的探测有23次。所以，探测火星十分不易，主要原因是火星距地球遥远，环境复杂。
迄今为止，成功登陆火星的探测器有8个：“海盗”1号、“海盗”2号、探路者、机遇号、勇气号、凤凰号、好奇号、洞察号，它们都是美国研制的。
目前工作的火星轨道器有6个，火星着陆巡视器有2个。其中轨道器包括美国的“火星奥德赛”“火星勘测轨道器”“火星大气与挥发物演变”，欧洲的“火星快车”和“微量气体轨道器”，印度的“曼加里安”；着陆巡视器包括美国的“好奇”号火星车和“洞察”号着陆器。
2 冷战时期美苏探测火星竞赛
1960年至1975年，是人类探测火星的第一次高潮，美苏两国共进行了23次发射。当时美苏主要是为了政治目的，在包括火星探测在内的许多航天领域展开了激烈的竞争。
在这期间，苏联先后发射了多个“火星”系列探测器，但大部分都失败了。其中“火星”3号着陆舱在火星表面软着陆，虽然仅发送20秒钟电视信号，但它是第一个到达火星表面的探测器；“火星”5号是苏联首个进入火星轨道的探测器，并发回火星照片；“火星”6号在着陆过程中对火星大气进行了短暂的观测，发回了火星大气参数。苏联还向火星发射了“探测器”2号和“宇宙-419”探测器，但都失败了。
同一时期，美国向火星发射了6个“水手”系列火星探测器， 成功了4个，其中1964年“水手”4号从离火星约1万千米的地方掠过，回传了世界第一张火星表面的照片；“水手”9号于1971年成为世界第一个进入火星轨道的探测器，拍摄了85%的火星表面，并为后来的“海盗”1号、“海盗”2号在火星着陆探测选定了地点。
1975年，美国先后发射了“海盗”1号、“海盗”2号探测器。它们基本一样，都是由轨道舱和着陆舱组成。在进入火星上空时两者分离，轨道舱绕火星飞行，而着陆舱则在火星表面上软着陆。“海盗”1号、“海盗”2号是世界第一对通过一次发射完成环绕探测和着陆探测两种探测方式的火星探测器，获得了大量有用的科学数据。
由于火星探测耗资巨大，再加上美苏竞争战略重点转移，美国大力发展航天飞机，而苏联则大力发展空间站，所以此后全球火星探测进入低潮期，只是在1988年苏联发射了“火卫”1号、“火卫”2号两个火星探测器。
