1890年，美國(guó)天文學(xué)家珀西瓦爾·羅威爾利用大型望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)火星，偶然發(fā)現(xiàn)在火星表面存在著一些溝壑，這些東西和地球上人工開鑿的運(yùn)河看起來極為相似。人們開始懷疑有“火星生命”的存在。大量關(guān)于“火星人”的科幻故事從此也廣為流傳。

科學(xué)家們一直相信火星上有水資源的存在，而且可能是在火星兩極或大氣高層中以冰雪及水蒸氣的形式存在。甚至有許多科學(xué)家相信，火星上也可能曾分布有河流和冰川。因?yàn)閺哪壳坝^測(cè)到的照片來看，火星上有許多峽谷和溝壑看起來應(yīng)該是水流沖擊而成的。為了證明火星上的確有生命之源——水的存在，美國(guó)和蘇聯(lián)兩個(gè)超級(jí)大國(guó)從20世紀(jì)60年代起就開始了大量的火星探測(cè)工程。

1960年10月，蘇聯(lián)先后兩次發(fā)射了火星探測(cè)器，但不幸的是都沒有飛到火星的軌道就失事了。

1962年11月1日，蘇聯(lián)又發(fā)射了3個(gè)火星探測(cè)器，其中一個(gè)在飛往火星的途中與地球失去了聯(lián)系，而另外2個(gè)只飛到火星的軌道上便停留在那里了。

1964年11月28日，美國(guó)發(fā)射了“水手4號(hào)”探測(cè)器在1965年7月14日飛至距火星9280千米的地方，成功地在近距離拍到了22張這顆紅色星球的照片。

1971年5月19日和5月28日，蘇聯(lián)連續(xù)發(fā)射了“火星2號(hào)”和“火星3號(hào)”探測(cè)器。同年的12月15日，蘇聯(lián)的“火星3號(hào)”首次在火星上著陸，并從火星表面向地球發(fā)送數(shù)據(jù)達(dá)20秒。

1971年5月30日，美國(guó)又成功發(fā)射了“水手9號(hào)”探測(cè)器，同年11月14日駛?cè)刖嗷鹦?280千米的軌道，并在該軌道上運(yùn)行將近1年時(shí)間，拍攝照片7328張。依據(jù)這些照片資料，美國(guó)第一次為火星上的高地、火山、洼地和峽谷等地形命名。