1965
Ngày 28/11/1964, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) phóng thành công tàu vũ trụ Mariner 4. Con tàu bay quanh sao Hỏa vào ngày 14/7/1965, cung cấp những bức ảnh cận cảnh đầu tiên về miệng núi lửa trên hành tinh đỏ. Nó cũng thu thập dữ liệu chính xác hơn về sao Hỏa với áp suất khí quyển ở bề mặt bằng 1% so với Trái Đất và nhiệt độ ban ngày -100°C.
1971
Năm 1971, tàu Mariner 9 của NASA trở thành tàu vũ trụ đầu tiên tiến vào quỹ đạo sao Hỏa. Những bức ảnh do tàu Mariner 9 gửi về Trái Đất cung cấp bằng chứng chi tiết cho thấy nước có thể từng chảy trên bề mặt hành tinh này.
1976
Năm 1975, NASA triển khai chương trình Viking. Tàu Viking 1 và 2 đổ bộ và vận hành thành công trên bề mặt sao Hỏa vào năm 1976. Dữ liệu thu được cho thấy dấu vết của những dòng nước lớn chảy hàng ngàn km, tạo ra những thung lũng cũng như đường rãnh ăn sâu vào nền đá. Một số dấu vết ở bán cầu nam sao Hỏa cho thấy mưa có thể từng rơi trên hành tinh.
1997
Tàu vũ trụ Mars Pathfinder của NASA đưa một thiết bị đổ bộ và robot thám hiểm mang tên Sojourner lên bề mặt sao Hỏa. Tàu được phóng vào ngày 4/12/1996 và hạ cánh trên sao Hỏa ngày 4/7/1997. Dữ liệu do tàu gửi về gồm 16.500 bức ảnh và 8,5 triệu phép đo áp suất khí quyển, nhiệt độ và sức gió của sao Hỏa.
2001
Năm 2001, tàu Mars Odyssey của NASA bay vào quỹ đạo sao Hỏa, mang theo phổ kế và máy ảnh nhằm tìm bằng chứng về sự tồn tại của nước ở quá khứ hoặc hiện tại và hoạt động núi lửa trên sao Hỏa. Năm 2002, phổ kế tia gamma và neutron trên tàu phát hiện lượng lớn hydro, cho thấy có những mỏ băng lớn dưới bề mặt sao Hỏa ở gần cực nam.
Phương Hoa