Современное изучение Марса связано с двумя основными направлениями: продолжением исследования планеты космическими аппаратами и осуществление пилотируемого полета на нее.
Также в рамках национальной космической программы до 2015 года на Земле будет проводиться имитация марсианского полета под названием "Марс-500". А до 2030 года Роскосмос планирует осуществить пилотируемый полет на Марс.
Кроме того, 9 ноября 2011 года с космодрома Байконур стартовала первая за 15 лет российская межпланетная станция - "Фобос-Грунт". Однако она не смогла выйти на траекторию перелета к Марсу и осталась на околоземной парковочной орбите. В декабре 2012 года обломки станции вошли в атмосферу и упали в Тихий океан