A Mars Exploration Rover programban a NASA 2003-ban két űrszondát küldött a vörös bolygóra: a MER-A és MER-B jelzésű rovereket, valamint a hatkerekű, napenergiával működtetett marsjárókat, amelyek a Spirit és az Opportunity nevet kapták. 2004 januárjában landoltak a Mars ellenkező oldalain, egymástól több mint tízezer kilométeres távolságra. Mindkét űrszondának az volt a feladata, hogy bizonyítékokat keressen a múltbéli marsi víz létezésére. Az eredetileg néhány hónaposra tervezett missziót a NASA többször meghosszabbította. 

Mindkét űrszonda fontos felfedezéseket tett, amelyek azt bizonyítják, hogy valamikor a Mars a Földre hasonlított. Légköre elég vastag volt ahhoz, hogy folyékony víz legyen a felszínén, és akár bakteriális életközösségek is kifejlődhettek a bolygón. A Spirit arra is talált bizonyítékokat, hogy az őskorban termálforrások voltak a Marson. A Spirit küldetése ez év májusban fejeződött be, amikor a NASA felhagyott a próbálkozással, hogy kapcsolatba lépjen a homok fogságába esett marsjáróval. 

Az Opportunity a korábban vizsgált Victoria-kráter után az Endeavourt célozta meg, a két képződményt elválasztó 21 kilométeres út majd három évet vett igénybe. Mint John Callas, a NASA marsjáró programjának menedzsere kiemelte, a kráterek a bolygó múltjáról tanúskodnak, hiszen a becsapódó aszteroidák és üstökösök vájták ki ezeket, felfedve az ősi kőzetrétegeket. 

Az Endeavour a negyedik kráter, amelyet az Opportunity megvizsgál, és mind közül a legrégebbi, átmérője 25-ször múlja felül a Victoria paramétereit. Az Opportunity korábban szulfátos üledékeket vizsgált, amelyek egy valamikori nedvesebb és melegebb környezetre utalnak. "Most még idősebb kőzeteket vizsgálunk majd" - fogalmazott John Callas.

A rovereken kívül a NASA marsi "vízkereső" programjának részese a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO, Marsi Felderítő Orbiter) űrszonda is. Az MRO felvételei alapján a napokban jutottak amerikai kutatók arra a következtetésre, hogy a nyári hónapokban a Marson látható sötét alakzatok sósvízi áramlatok lehetnek.

Novemberben indul a floridai Cape Canaveralről a NASA Curiosity (Kíváncsiság) elnevezésű marsjárója, amely lényegesen nagyobb és fejlettebb társainál. A radioaktív izotópokkal működtetett rover 2012 augusztusában landol a Marson. A 2,5 milliárd dolláros (483 milliárd forint) projekt keretében a rover a Gale-krátert vizsgálja, egy igen érdekes képződményt, ugyanis a 155 kilométer átmérőjű kráter belsejében 5 kilométeres hegy magasodik. A rétegzett szerkezetű hegy környezetében vizes eredetet feltételező agyagásványok és szulfátok fordulnak elő. A marsjáró feladata kideríteni, hogy létezhettek-e valamikor a vörös bolygón olyan feltételek, amelyek lehetővé tették a mikrobiális életformák kifejlődését.