A Mars Exploration Rover programban a NASA két űrszondát küldött 2003-ban a Mars felszínére. A MER-A és MER-B jelzésű, nagyteljesítményű roverek a Spirit és az Opportunity nevet kapták. Az első a Guszev-kráterben szállt le, a második, az Opportunity közép-európai idő szerint 2004. január 25-én landolt a bolygó túloldalán, a Meridiani Planum nevű síkság Sas-kráterében, 10 600 kilométerre ikertestvérétől. Mindkét űrszondának az volt a feladata, hogy bizonyítékokat keressen a múltbéli marsi víz létezésére. 

Az eredetileg néhány hónaposra tervezett missziót az ügynökség már többször meghosszabbította. Mindkét marsjáró fontos felfedezéseket tett, amelyek 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 vörös bolygón. A Spirit arra is talált bizonyítékokat, hogy az őskorban termálforrások léteztek a Marson. Az utóbbi űrszonda küldetése végül 2011 májusában ért véget, amikor a NASA felhagyott a próbálkozással, hogy kapcsolatba lépjen a homok fogságába esett marsjáróval. 

Az Opportunity azonban máig rendületlenül folytatja útját. Eredetileg három hónapos létre szánták, és a kijelölt idő alatt 600 métert kellett volna megtennie. Ehelyett a napenergiával működtetett, hatkerekű űrszonda már 35,46 kilométert barangolt a vörös bolygó nem éppen vendégmarasztaló felszínén, és összesen négy kráter mélyén kutakodott. "Nem is az a lényeg, hogy mióta működik és milyen távolságot tett meg, hanem hogy mennyi feltárást végzett, és hány tudományos bizonyítékot küldött vissza a Földre" - idézte John Callast, a NASA marsjáró programjának a menedzserét a ScienceDaily című tudományos portál. 

Az űrszonda 2011-ben érkezett a vörös bolygó óriáskráterének, a 22,5 kilométer átmérőjű Endeavournek a pereméhez. A krátert azért iktatták a programba, mert sokkal korábbi, mint az addig vizsgált képződmények, és lényegesen különbözik a többi krátertől. A marsjáró által készített felvételek olyan agyagásványokat mutattak ki, amelyek a feltételezések szerint a korai Mars meleg és nedves környezetében alakulhattak ki, és mélyebb, régebbi rétegekből származnak. Az Opportunity korábban már rábukkant egy olyan, 1-2 centiméter széles és 40-50 centiméter hosszúságú "gipszérre" a kráter szélén, amely víz egykori jelenlétére utalt.

A marsjáró különböző műszerekkel van felszerelve. A mikroszkopikus kamera (Microscopic Imager) részletesen elemzi a kőzeteket és a felszínt. Az alfa proton röntgen-spektrométer (Alpha-Particle-X-Ray Spectrometer) a kőzetek alkotóelemeit határozza meg, míg az árbocra szerelt kamera (MastCam) különböző szűrők segítéségével felvételeket készít.