1960年10月，苏联连续发射了两颗火星探测器，由于那时候火箭的推力问题没有很好的解决，这两颗探测器没有进入预定的地球转移轨道，根本没有飞向火星的机会。
1962年，又一个火星和地球距离接近的周期来到了。10月24日，苏联的第三颗火星探测器发射升空，这一次成功的进入了转移轨道，但是却没能转移成功，又一次火星探测宣告失败。随后的11月1日，苏联再次发射，“火星1号”升空并飞向火星，次年3月，飞往火星的探测器在途中失联。此外，1962年11月4日，苏联还发射过一颗探测器，只不过这颗探测器在进入转移轨道后，火箭发动机没有及时点火，导致未能进入飞向火星的轨道，两个月后坠入大气层烧毁。
1964年11月30日，苏联“探测器2号”发射，这次成功的飞行到火星附近，但是最终还是因为出了故障，不能向地球传回任何有关火星的数据。1965年7月，苏联再次向火星发射了探测器，依然没有成功，发射后探测器下落不明。而此时，美国在1964年12月底发射的“水手4号”已经成功掠过火星，并向地球传回了第一批火星图像。
时间进入1969年，美国的登月技术日臻成熟，登月迫在眉睫。苏联人也觉得如果再不能在探测火星上有所建树，那就意味着苏联的巨大失败。1969年3月，“火星2A号”发射升空仅仅七分钟，火箭发动机爆炸，探测器一同被毁。4月2 日，“火星2B号”开始发射，火箭飞行不到一分钟，飞行姿态出现问题，火箭撞向地面，探测器再次被毁。
时间进入七十年代，美国的登月已经获得了巨大成功。预示着苏联在空间技术方面已经开始落后于美国，不甘心的苏联人，继续执着地实施他们的火星探测计划。也许是太心急了，以至于闹出了笑话。1971年5月10日，又一颗火星探测器发射了，当探测器进入转移轨道后准备发动机再次点火飞向火星时，人们才发现，出了一个大错误，发动机的点火程序时间设定是一年半之后，这意味着这可探测器根本不可能到达火星。为了避免出丑，苏联宣布此次发射的是一颗探索宇宙的地球卫星，不是火星探测器，并随后于5月10日和28日，连发两颗飞往火星的探测器，“火星2号”和“火星3号”。
“火星2号”和“火星3号”都到达并进入了火星环绕轨道。“火星2号”的着陆器在进入火星后失联，而轨道器却完好的环绕了火星运行了8个月“火星3号”的着陆器实现了在火星的软着陆，但是着陆后几十秒钟之后失联。这是人类首次在火星实现着陆，虽然不完美，但是总算为苏联赢得了一点面子。
此后1973年七八月间，苏联又接连发射了四颗火星探测器。虽然四颗探测器都到了火星附近，但是只有一颗向火星释放了着陆器，但是着陆没有成功。其他的都失联或者丢失。或许是连续的探测火星失败打击了苏联人，苏联的火星探测暂时停滞下来了。苏联将空间技术的重心转向了太空站的研究和实践。
时间一晃过了15年，这15年美苏的太空技术都获得了长久的进步，美国有了航天飞机，苏联有了太空站，无论火箭技术和计算机控制技术都有了显著的进步。苏联又重新拾起荒废已久的火星探测计划，1988年7月，苏联又一次连发两颗火星探测器。最终的结局仍是令人遗憾，一个探测器在飞往火星途中失联，另一个进入火星环绕轨道后失联。。至此苏联一共进行了17次火星探测实验，一次都没有获得成功。
苏联解体后，俄罗斯曾在1996年发射过一颗火星探测器，也许是因为继承了苏联的背运气，探测器最后坠入太平洋。进入21世纪，俄罗斯曾经和中国合作探测火星，2011年11月9日，同时搭载中国和俄罗斯探测器的火箭在拜科努尔发射升空，因为火箭再次点火出现问题，最终导致探测器没有能够飞往火星。俄罗斯在新世纪依然延续着苏联探测火星的失败史。
