說明 :早在 1960 年代初期，人類尚未登陸 月球 之前就開始計劃探測 火星 。 最早的是蘇聯以「 火星 」命名的系列太空船， 可惜都未達環繞地球的軌道就告失敗。 例如，1960 年 10 月 10 日發射的「 火星1960 A 」、 10 月 14 日發射的「 火星1960 B 」、 1962 年 10 月 24 日發射的「 火星1962 A 」、 11 月 4 日發射的「 火星1962 B 」 都是尚未到達環繞地球的軌道就失敗。 1962 年 11 月 1 日發射的「 火星一號 」因通訊故障而失敗。 而美國發射的「 水手三號 (Mariner 3)」太空船 ， 不幸的發射時也是因為火箭無法順利脫離而失敗。
美國發射的「 水手三號 」太空船，不幸的是發射時因為火箭無法順利脫離而失敗。 緊急修改設計後，美國在 1964 年發射了「 水手四號 」。 經過 8 個月的飛行後，終於成功通過火星上方 9912 公里內， 並首度傳回了 22 幅 火星 地表照片及大氣資料。 這次任務主要是偵測火星附近的 太陽風 。 科學家根據傳回來的資料發現，火星的磁場很微弱， 所以沒有像地球一樣的 輻射帶 。 同時由它傳回來的 22 幅火星照片顯示， 火星表面和月球表面一樣都是坑洞 (如上圖所呈現的各種不同樣式的坑洞)， 只是火星上還有高聳的火山， 深長的峽谷和酷寒的雨極冰冠，同樣的， 也沒看到 生物 活動的跡象。
1969 年初，美國又發射了「 水手六號 」和「 水手七號 」太空船。 1969 年夏天「水手六號」通過了 火星 上空 3437 公里內， 「水手七號」則通過 3351 公里內。 這兩艘太空船傳回了 274 幅火星南半球的照片， 涵蓋面積約為火星表面的 20 %。 「水手六號」和「水手七號」的 紅外線 攝影機拍攝了火星極地的冰冠， 發現其溫度約為攝氏零下 125 度，顯示冰冠中除了水， 應該也含有大量的乾冰（固態的二氧化碳）。 而由火星大氣的分析發現，其主要成分為二氧化碳 (CO 2 )。 此次任務中，「水手七號」曾經和管制中心失去連絡長達三個多時。 科學家推測可能是被微小的的流星撞偏了方向。 所幸，太空船上的自動定向系統很快地就自動修正並成功完成任務。
天文史上的今天 : 1957 年 12 月 6 日，美國首次測試人造衛星，因所使用的先鋒號火箭推進器在發射升空過程中爆炸而毀損。