火星探测属于深空探测。火星表面其电磁环境、引力环境、大气环境、生态环境等，均与地表迥异。这个在地面上进行的预研过程，涉及诸多学科和技术门类，对于增强国家整体科技实力，起着巨大的牵引作用。

2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号携带的“祝融号”火星车在乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆，开启巡视探测工作。详细的火星地下结构和物性信息是研究火星地质及其宜居环境演化的关键依据，是火星探测的重要内容。

火星极区水冰的存在、盐类矿物的分布、冲击地貌、沉积环境，都说明了火星表面曾经有大量水覆盖地表。

火星大气结构特征、循环机制等仍是主要科学问题。火星大气的挥发过程、二氧化碳的来源及演化过程、甲烷的来源等，都是目前关注的热点。

火星地表温度与昼夜温差变化为生命的存在提供了可能。至今火星的探测者们没有直接证据证明火星上曾经存在生命。

地表以玄武质火山岩为主的地区，发现了辉石、橄榄石等矿物，盐类矿物的大面积分布也很突出。

通过火星布格重力场可以了解火星内部结构特征，但是还需要有其他数据对重力分层和深度的控制，所以很需要有地震探测数据和各大区域的典型地质断面的建立。

火星三大火山岩省分布的众多火山口，可能存在深部物质，加强相关探测和研究，很有可能由此揭开“火星体温”的秘密，了解火星现在热状态及其热演化历史。