La planète Mars est la quatrième planète du système solaire et la troisième plus petite, après Pluton et Mercure. Mars possède deux satellites naturels : Deimos et Phobos.

La couleur rouge de cet astre lui valut dans l'antiquité le rapprochement avec le dieu grec de la guerre Arès, puis avec son équivalent romain Mars, le rouge évoquant le sang des champs de bataille. Actuellement Mars est aussi connue sous le nom de planète rouge.

Sa surface, rocailleuse et désertique, offre une teinte rougeâtre caractéristique, due à la présence d'un oxyde de fer. Elle abrite les plus grands volcans (éteints) du système solaire. Elle est entourée d'une atmosphère ténue de gaz carbonique. L'étude in situ de sa surface, commencée en 1976 (sondes Viking, E-U.), a repris en 1997 (mission Mars Pathfinder, E-U.).

Mars a deux lunes, Phobos et Deimos, toutes deux petites et de forme irrégulière, lesquelles sont probablement des astéroïdes capturés.

Mars a depuis toujours fasciné les hommes, son aspect rougeâtre (dû au fer contenu dans les minéraux de sa surface), plein de fougue, paraissant intrigant et mystérieux. Elle ne possède que le quart de la surface terrestre, et seulement un dixième de sa masse. Cependant, puisqu'elle n'a pas d'océans, la surface des terres sèches accessibles de Mars est approximativement égale à celle des terres émergées de la Terre.

Elle a des calottes glaciaires polaires qui contiennent de l'eau gelée et du dioxyde de carbone. Un volcan éteint, le mont Olympe (Olympus Mons), haut de 27 km au-dessus du niveau moyen, est la plus haute montagne connue du système solaire. L'atmosphère de Mars est très mince : la pression d'air en surface est de seulement 7,5 millibars comparativement à une moyenne de 1013 millibars sur la Terre. Cette atmosphère est composée de 95% de dioxyde de carbone, 3% d'azote, 1,6% d'argon et rien de plus qu'une trace d'oxygène et d'eau.

Grâce aux missions d'exploration, la cartographie de Mars est désormais assez bien connue. Elle est caractérisée par des reliefs imposants qui témoignent d'une activité volcanique et de la présence ancienne d'eau.

Il y a un fort contraste entre l'hémisphère nord, dont la plus grande partie est en-dessous du niveau moyen du sol, à part un vaste plateau très élevé nommé Tharsis, et l'hémisphère sud, dont au contraire le niveau est plus élevé que la moyenne. Autrement dit, si on terraformait Mars en y recréant des océans, il se formerait un vaste océan dans l'hémisphère nord, dont émergerait le plateau de Tharsis, tandis que l'hémisphère sud serait une vaste zone continentale.

On a aussi observé de larges et profonds canyons (spécialement Valles Marineris), qui indiquent qu'il y aurait eu sur Mars une grande quantité d'eau, et une activité hydrologique intense. Cependant, on ignore ce qu'est devenue cette eau. Il peut y en avoir emprisonnée dans les calottes glaciaires, il pourrait y en avoir aussi dans le sol, et peut-être une grande partie s'est-elle évaporée dans l'espace, l'atmosphère étant ténue et la gravité très inférieure à celle de la Terre.

La planète Mars occupe une place importante dans l'imaginaire humain, à cause de la croyance immémoriale en l'existence de la vie sur Mars. Cette croyance s'est fondée sur des observations de détails linéaires de la surface qui paraissaient artificiels et sur des changements d'éclat saisonniers de certaines zones, lesquels furent attribués à des changements de végétation. Cela a donné lieu à toutes sortes d'histoires concernant les Martiens. On sait maintenant que les détails linéaires sont soit inexistants, soit, dans certains cas, d'anciens cours d'eau asséchés. Les changements de couleur ont été attribués à des tempêtes de poussière. Le 6 août 1996, la NASA annonça que l'analyse de la météorite ALH 84001, supposément venue de Mars, avait révélé des détails pouvant être des fossiles d'organismes unicellulaires, bien que cette idée soit controversée. Il n'y a pas encore, à ce jour, de preuve concluante de l'existence de formes de vie sur Mars. En 2003, plusieurs sondes spatiales dont Beagle 2, Spirit et Opportunity visent à chercher ces preuves.

Le 2 mars 2004 le responsable scientifique de la mission américaine Mars Exploration Rover, Steve Squyres, a anoncé officiellement que le robot Opportunity avait découvert des traces minérales révélant la présence passée d'eau sur Mars.

Le 28 novembre 1964, la sonde Mariner 4 réalisa le premier survol de Mars et envoya 21 photographies.

Le 20 juillet 1976, la sonde Viking 1 fut le premier engin à se poser sur Mars. Il fut suivi par Viking 2 qui se posa le 3 septembre 1976. Ces deux sondes firent des prélèvements dans le sol, des analyses et plus de 50 000 photographies. Elles étaient accompagnées de modules qui restèrent en orbite martienne pour relayer les informations en direction de la Terre.

Le 4 juillet 1997, la sonde Pathfinder avec à son bord le robot Sojourner se posa sur Mars. Ce robot mobile se déplaça aux alentours pour analyser les roches

Le 25 décembre 2003, la sonde Mars Express, de l'Agence spatiale européenne se met en orbite autour de la planète pendant que le module Beagle 2 se pose. Mais le module n'a pas répondu après son atterrissage. Le 19 janvier Mars Express envoi ses premiers clichés haute résolution de la surface de la planète.

Le 3 janvier 2004, le robot Spirit de la mission Mars Exploration Rover envoie ses premières images de la surface du cratère Gusev.

Le 24 janvier 2004, le robot Opportunity de la mission Mars Exploration Rover envoie ses premières images de la surface de Meridiani Planum.