火星は，地球からの距離が近いこともあり，これまで「マルス（旧ソ連）」「マリナー（アメリカ）」「バイキング（アメリカ）」などの多くの無人探査機により，惑星科学上重要な知見が得られてきている．また，バイキング2号は火星面に軟着陸し土壌の分析などにより生命体の存在を発見するための調査も行っている．これらの情報から火星は太陽系惑星の中でもっとも人類の居住に適した地球型惑星であると考えられており，従来より有人による火星探査は極めて重要な将来課題であると考えられていたが，1989年アメリカのブッシュ大統領（当時）が年頭教書の中で，月面基地をステップとした火星有人探査計画を示して以来全世界的に検討が本格化した．火星へは半年から1年にわたる長期の航行となるため，物質循環技術を取入れた生命維持システムの高効率化や，人工重力の付与，地球-地球周回低軌道-火星周回軌道-火星面の各区間の高効率輸送機などが必要であり，現在研究開発が進められている．また，有人探査の前段階として，「マースオブザーバー」「月面ローバ・サンプルリターン」などの無人探査計画も進行中である．