Marsin havainnointi Maan päältä alkoi jo vuonna 1608 kaukoputken keksimisen jälkeen. Ensimmäinen merkittävä Mars-havaitsija oli tanskalainen Christian Huygens (lue: Höyhens); hän sai näkyviin Marsin pinnanmuotoja. Huygensin havaintojen mukaan on saanut nimensä mm. Syrtis Major, joka näkyi kaukoputkessa mustana alueena. Syrtis Majorin löydön jälkeen todettiin kyseessä olevan pyörivän kappaleen; planeetan pyörähdysaika pystyttiin laskemaan Syrtis Majorin avulla. Jo 1700-luvulla pystyttiin havaitsemaan Marsin vuodenajat. Tämä sai ihmisten mielikuvituksen liikkeelle: jäätiköiden, jotka näyttävät vihertäviltä kaukoputken läpi, luultiin olevan Marsin pintakasvillisuutta, jota sitten marsilaiset hoitivat.
Italialainen tähtitieteilijä Giovanni Schiaparelli näki Marsin pinnalla mustia uurteita, joille hän antoi nimen "canal", joka tarkoittaa uomaa;yhdysvaltalainen Percival Lowell tulkitsi sanan väärin ja uomia alettiin nimittää kanaviksi. Kyseisestä havainnosta nousi suuri kohu ja tietysti asiasta oli useita juttuja senaikaisissa julkaisuissa. Tietysti tieteiskirjailijat tekivät heti suuria teoksia, joissa kerrottiin, kuinka marsilaiset hoitivat peltojaan kastelukanavien vierellä ja kuinka kanavien vierellä olisi suuria kaupunkeja. Kanavat kuitenkin myöhemmin todistettiin vääriksi.
Ihmiset uskoivat Marsissa olevan elämää vielä 1970-luvulle asti, kunnes 1975 Viking 1 luotain laskeutui Marsin pinnalle ottamaan kuvia ja näytteitä sen pinnasta. Suureksi pettymykseksi paljastui, että Mars itse asiassa olikin kuiva ja eloton planeetta, jolla ei ollut merkkejäkään kasvillisuudesta.
Planeetta Marsiin on lähetetty useita luotaimia; tehtävät ovat olleet enemmän tai vähemmän epäonnisia. Suurin munaus on ollut se, kun entisen Neuvostoliiton Phobos-luotain menetti yhteytensä Maahan operaattorin virheellisten käskyjen takia. Luotain kääntyi väärään asentoon ja yhteys katkesi. Tarina ei kerro, miten operaattorin kävi, mutta kaikesta voi päätellä, ettei kovinkaan hyvin... Nyt myös viime vuonna Yhdysvallat menetti Mars-Observer -luotaimen, jonka oli tarkoitus tehdä alustavia tutkimuksia myöhempiä Mars-matkoja ja luotaimia varten. Syynä oli ilmeisesti elektroniikan pettäminen.
Mars-projektit ovat melko kalliita, joten nyt mm. Mars 94 -hanke on kokonaan lopetettu, sillä sen rahoitus ei järjestynyt. Mars 94 -luotaimen mittalaitteiston valmistuksessa oli mukana mm. Otaniemen teknillinen korkeakoulu. Mars 94 -luotaimen sijasta aiotaan lähettää vuonna 1996 Mars 96 -luotain.
Mars Observer kokoonpanohallissaan.
Muita Marsille ominaisia piirteitä ovat seuraavat: ohut ilmakehä, kraaterit, ilmakehän koostumus ja suhteellisen pieni koko. Marsin ilmanpaine on 6 millibaaria; rotkojen pohjalla paine voi olla jopa 9 millibaaria. Ilmanpaine on todella heikko, sillä Maassa ilmanpaine on 1000 millibaaria, eli 1 bar. Joten tästä voimme todeta, että Marsin kaasukehän pitää olla ohut verrattuna maahan. Marsin pinta on myös ollut suuren meteoripommituksen kohteena, sillä sen ohuen ilmakehän läpi on päässyt pienempiä kappaleita kuin Maassa. Tosin Marsin vuotuiset hiekkamyrskyt, jotka riehuvat koko planeetan alueella muokkaavat kraatereita, joten ne eivät ole ikuisia kuten Kuussa.
Ilmakehä koostuu pääosin hiilidioksidista (CO2), jota ilmakehässä on 95% uusimpien tutkimustulosten mukaan. Muita kaasuja ilmakehässä ovat typpi (N2), argon (Ar), happi (O2), vesihöyry (H2O). Kyseisiä kaasuja Marsin ilmakehässä on kuitenkin vain pieniä määriä. Marsin ilmakehässä on edellä mainittujen kaasujen lisäksi mm. otsonia (O3) sekä jalokaasuja, esim. neonia (Ne) ja kryptonia, mutta näitä kaasuja on prosentuaalisesti todella vähän.
Marsin halkaisija (6 794 km) on noin puolet Maan halkaisijasta, mm. Marsin pienen halkaisijan takia planeetan painovoima on melko pieni.
Marsia onhavaittu monena yönä Rihlaperän tähtitornilla, Marsista on näkynyt napalakit ja hieman muitakin yksityiskohtia, täysin sään mukaan. Valmiit Mars-havainnot voi palauttaa Marko Moilaselle henkilökohtaisesti havaintoryhmän kokouksissa (Jyväskylän Normaalikoululla tiistaisin klo 18.00) tai osoitteeseen Kiljanderinkatu 8 as. 17 40 600 Jyväskylä.