人类自２０世纪６０年代开始探测火星的尝试。大约半数火星探测任务成功。以下是４０多年来人类为探测火星所做的主要尝试：

　　1960年10月10日：苏联向火星发射第一枚探测器。４天后，第二枚探测器升空。但两枚探测器均连火星环绕轨道都没有到达。

　　1964年11月5日：美国发射“水手３号”探测器，目的是拍摄火星照片。由于出现故障，它也没有到达火星。

　　1964年11月28日：美国“水手４号”开始８个月的火星之旅，于１９６５年７月成功收集到第一批对地球外其他行星的近距离特写照片。

　　1964年11月30日：苏联“探测器２号”（Ｚｏｎｄ２）接近火星，但没有发回数据。

　　1969年2月至3月：美国发射“水手６号”和“水手７号”，任务是通过遥感器分析火星大气层和表面。它们传回大约２００张火星两极和“火卫一”的图片。

　　1971年5月31日：美国“水手９号”升空，成为第一个火星轨道飞行器。它首次拍摄到火星全貌，并近距离拍摄到“火卫一”和“火卫二”。

　　1975年8月20日：美国“海盗１号”升空，成为第一个在地球外行星上着陆的飞行器。“海盗１号”拍摄了一些图片并收集到其他科学数据。

　　1975年9月9日：“海盗２号”发射，实施了３项生物试验。尽管没有寻找火星存在生命迹象，但科学家发现，火星土壤中存在令人惊讶的化学活动。

　　1996年11月16日：“火星９６”探测飞船的发射标志着俄罗斯首次独立尝试探测火星。但飞船发射升空后即坠入太平洋。

　　1996年12月4日：美国发射“火星探路者”，携带“旅居者”号火星车登陆火星。科学家根据发回的大量图片信息判定，火星曾经温暖和潮湿。

　　1998年7月4日：日本第一个火星探测器“希望”号发射，但未能到达火星轨道。

　　1998年12月11日：美国“火星气候探测者”升空，但于１９９９年９月在进入火星大气层时被烧毁。

　　1999年1月3日：美国宇航局发射“火星极地着陆者”探测器。它携带着“深太空２号”小型探测器，打算探测火星是否存在冰。但它在预定着陆时间过后下落不明。

　　2001年4月7日：美国发射“奥德赛”火星探测器，目前仍在火星轨道运行，测试火星的地质和气候，试图寻找火星上生命和水的迹象。２００２年，“奥德赛”发现火星表面和近地表层中可能有丰富的冰冻水，但这一问题目前存在争议。

　　2003年6月2日：欧洲航天局的“火星快车”探测器发射升空。

　　2003年6月10日：携带“勇气”号火星车的美国“火星探测流浪者”号探测器发射升空。

　　2003年7月7日：“勇气”号的孪生兄弟“机遇”号火星车发射升空。

　　2004年1月14日：美国总统乔治·Ｗ·布什宣布，争取在２０２０年后以月球为基地把人送上火星。

　　2004年1月23日：欧洲航天局宣布，“火星快车”探测器发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。

　　2007年2月25日：欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器靠近火星飞行，顺利完成利用火星引力调整飞行速度和轨道的任务。

　　2008年1月：俄罗斯空间研究所宣布，争取在２０２５年前把一名俄罗斯宇航员送上火星。