A Curiosity 2011. november 26-án startolt, a 2,5 milliárd dolláros összköltségű program egy marsi éven, csaknem két földi éven át tart. Napjainkban a Mars, amely másfélszer olyan távol van a Naptól, mint a Föld, hideg, száraz, savas pusztaság, ám a feltételezések szerint ez nem volt mindig így. A "Kíváncsiság" fő feladata az lesz, hogy kiderítse, létezhettek-e valamikor a vörös bolygón olyan feltételek, amelyek lehetővé tették a mikrobiális életformák kifejlődését. Ugyancsak vizsgálja majd a Mars légkörét és geológiáját.

A tervek szerint a marsi egyenlítő környékén lévő, 155 kilométer átmérőjű Gale-kráterben landol, ez az egyik legmélyebben fekvő pont a vörös bolygón. Leszállóhelyeként a kráter közepén magasodó öt kilométeres, rétegzett szerkezetű hegy környékét választották ki, ahol a vizes eredetet feltételező agyagásványok és szulfátok fordulnak elő. A marsjáró fedélzetén tíz műszer működik majd, közülük kettő a robotkarok által begyűjtött kőzetminták elemzését végzi.

Az egytonnás Curiosity kétszer olyan hosszú és körülbelül ötször olyan nehéz, mint a korábbi marsi roverek bármelyike, ezért a landolás sokkal bonyolultabb, mint elődei esetében. A számítások szerint a marsjáró hét perc alatt ér a légkör legfelsőbb rétegeiből a Mars felszínére, eközben a kezdeti óránkénti 21 ezer kilométeres sebességet nullára kell csökkenteni. A nagy sebesség és tömeg miatt a 4,5 méter átmérőjű hőpajzs 1600 Celsius fokra hevül. 

A hőpajzsos fékezés után a marsjáró óránként 1600 kilométerre lassul le, ekkor nyílik ki az ejtőernyő, amely 29 500 kilogrammot bír el, ez óránként 320 kilométerre lassítja le a marsjárót. A Curiosityt végül egy "égi daru", fékezőrakétákkal ellátott platform, a Skycrane ereszti a talajra. A művelet alatt 6,4 méteres kábeleken lóg, amelyek kioldódnak, amikor marsjáró elérte a felszínt. Ezután a rakétákkal hajtott platform távolabb repül, hogy ne csapódjon a marsjáróba. 

A NASA tudósai azonban valószínűleg csak később értesülnek arról, hogy sikeres volt-e a leszállás. Néhány napja meghibásodott a NASA Mars Odyssey űrszondájának helyzetstabilizáló műszere. Sikerült ugyan kijavítani a meghibásodást, de az űrszonda egy kissé eltérő pályára állt, így nem látja a marsjáró hétperces manőverezését és leszállását.

"A Mars körül keringő két másik űrszonda ugyan nyomon követi a Curiosity érkezését, de az egyik későbbi lejátszáshoz gyűjti az adatokat, a másik pedig nem látja a landolás utolsó percét" - magyarázta Doug McCuistion, a NASA Mars-kutató programjának a vezetője. Hozzátette: mindez nem befolyásolja a leszállást, mindössze késve érkeznek az adatok a Földre.