火星探测是指人类通过向火星发射空间探测器，对火星进行的科学探测活动。人类从60年代开始使用望远镜观测火星。1965年7月14日，美国水手4号探测器在火星上空掠过火星，成为第一枚掠过火星并发回探测数据的探测器。 1971年12月2日，苏联火星3号的登陆器成功在火星软着陆，成为第一个抵达火星的探测器，并在火星表面发出14.5秒信号，但随即失去信号。1976年9月3日，美国维京1号的登陆器在火星表面软着陆，成为第一个向地球发回照片的探测器。2021年5月15日，祝融号登陆火星，中国成为第二个在火星上运作火星车的国家。
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火星3号是苏联在1971年发射的火星探测计划的探测船。于5月28日协调世界时15时26分20秒由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射，于在1971年12月成功登陆在火星地面。火星3号与火星2号是同一系列的探测船，都拥有1组轨道船与登陆艇。火星2号于12月27日到达火星后，登陆艇于火星表面撞毁，轨道船继续工作了8个月。而火星3号与火星2号的轨道器工作到次年8月22日宣布退役，但是火星3号的着陆器却成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器，虽然它仅仅火星上工作了大约14秒，甚至没能发回一张完整的照片就永远与地球失去了通信联系。
火星1969A号是苏联在1969年发射的火星探测计划的探测船，于3月27日协调世界时10:40:45由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射。搭载相机、质谱仪...等，发射4百余秒后爆炸。
火星1969B号是苏联在1969年发射的火星探测计划的探测船，于4月2日协调世界时10:33:00由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射，发射后一部分瞬间爆炸，但火箭仍持续飞行41秒，有毒推进剂污染发射场，导致发射失败。
火星4号是苏联在1973年发射的火星探测计划的探测船。于7月21日协调世界时19:30:59由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射。火星4号与火星5号是同一系列的探测船。火星5号搭载氢、红外线、离子侦测器与相机，由于电子元件损毁，导致探测器直接飞掠火星。
火星6号是苏联在1973年发射的火星探测计划的探测船。于8月5日协调世界时17:45:48由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射。火星6号与火星7号是同一系列的探测船，都拥有1组轨道船与登陆艇。火星6号研究火星大气层及表面，最后到达火星并释放着陆器，但处理芯片损毁，大部分资料不可读。
火星5号是苏联在1973年发射的火星探测计划的探测船。于7月25日协调世界时18:55由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射。火星5号与火星4号是同一系列的探测船。火星5号搭载氢、离子侦测器，并成功探测到火星的大气温度等资料，但由于电子元件损毁，环绕九天后失效。
火星探测漫游者是美国国家航空航天局的2003年火星探测计划。这项计划的主要目的是将勇气号和机遇号两辆火星车送往火星，对火星这颗红色行星进行实地考察。火星探测漫游者任务开始于2003年。
火星7号是苏联在1973年发射的火星探测计划的探测船。于8月9日由一枚搭载D组级的质子K型运载火箭发射。火星7号与火星6号是同一系列的探测船，都拥有1组轨道船与登陆艇。火星7号研究火星大气层及表面，因释放着陆器时间错误，着陆器未接触到火星，任务失败。
火星勘测轨道飞行器是美国国家航空航天局的2005年火星探测计划之一。这项计划的主要目的是将一枚侦察卫星送往火星，以前所未有的分辨率对火星这颗红色行星进行详细考察，并且为往后的火星地表任务寻找适合的登陆地点，同时为这些任务提供高速的通讯传递功能。这项计划预计将在火星轨道运行至少四年，并且成为火星的第三个正在使用中的人造卫星与第五个正在使用中的火星探测器。
火星勘测轨道飞行器是美国国家航空航天局的2005年火星探测计划之一。这项计划的主要目的是将一枚侦察卫星送往火星，以前所未有的分辨率对火星这颗红色行星进行详细考察，并且为往后的火星地表任务寻找适合的登陆地点，同时为这些任务提供高速的通讯传递功能。这项计划预计将在火星轨道运行至少四年，并且成为火星的第三个正在使用中的人造卫星与第五个正在使用中的火星探测器。
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