世界上第一个火星探测器是美国“水手4号”探测器。
第一个发射火星探测器的国家是前苏联。1960年10月，前苏联向火星先后发射了两个探测器“火星1A”号和“火星1B”号，但均以失败告终。直到1964年10月，美国“水手4号”探测器才向地球传回人类史上第一张有关火星表面的近距离图像，开启了火星探测的新篇章。
2020年7月23日，中国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。
1962年，前苏联发射的‘火星1号’探测器是人类向火星发射的第一个火星探测器，但它在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明。
1964年，美国发射了水手4号探测器，并成功飞到距离火星1万公里处拍摄了21幅照片。成为火星的第一颗人造卫星，环绕火星轨道进行长期考察。
1962年11月1日，前苏联向火星发射的“火星”1号探测器.重863.5千克，探测器直径1.1米，高3.3米，装有2块太阳能电池板和折叠式抛物面天线。探测器上装有拍摄火星表面照片并把照片传回地面的装置，还装有考察火星上有机物、磁场、辐射带等的观测仪器。它升空4个月后，在距地球1亿多千米处与地面的通信中断，没有完成飞近火星考察的任务。 1971年5月19日和28日，前苏联又成功发射了“火星”2号和3号探测器，半年后它们相继进入环绕火星的轨道，成为火星的第一批人造卫星。“火星”3号总重4650千克，其中着陆舱重816千克。它在同年12月2日进入火星轨道后，环绕火星运行12.5天，然后在火星表面软着陆，6分钟后向地球发出电视信号，因火星上强烈尘暴的影响，信号仅发送了20秒钟。这是人类第一个到达火星的探测器。 1973年，一组4个火星探测器又发射升空。7月21日升空的“火星”4号，于1974年2月10日飞到距 火星2200千米处，由于制动系统故障，未能进入火星轨道。7月26日上天的“火星”5号，于1974年2月12日进入火星轨道，向地面发回火星表面照片，但很快停 止工作。8月5日“火星”6号出发，到1974年3月12日在火星表面着陆，但着陆1秒钟后与地面通信中断。8月9日“火星”7号启程，于1974年3月9日从距火星1300千米处掠过，降落装置发生故障，飞行去向不明。由于火星探测连连受挫，前苏联暂时中断了这项计划。1988年7月7日和12日工，前苏联又相继发射“火卫一”（福波斯）1号和2号探测器，揭开探测火星新计划的弃。这两个探测器各重4号，装有各种科学仪器、太阳能电池板、天线、姿控发动机、电视摄像机等。它们在太空飞行200天后到达接近火星的轨道，对火星及其第一颗卫星进行科学考察。
