Впервые старт ракеты к Марсу произошел в 1962 году с Байконура. Этот полет, как и следующий, подготовленный американцами, не выполнил задач исследования Марса, но дал много ценной информации о межпланетном пространстве. В ноябре 1964 года с мыса Канаверал была запущена межпланетная станция «Маринер-4», успешно вышедшая на орбиту Марса в 1965 году.

Маринер-4 запечатлел около 1% поверхности планеты в 22 снимках. Переданные снимки отрисовывались на Земле вручную, попиксельно, на клетчатых листах бумаги. Яркость каждого пикселя кропотливо переносилась на бумажный носитель. 

Когда общая картина была сложена, перед исследователями предстал покрытый кратерами ландшафт – вместо ожидавшейся поверхности с морями и каналами. Съемки поверхности планеты продолжились в 1971 году 9-м аппаратом серии Маринеров. Несколько тысяч снимков Марса и его спутников засвидетельствовали, что на самом деле рельеф с кратерами – так называемый материковый – занимает более половины площади планеты. Были обнаружены и другие типы рельефа: огромные равнинные низменности, а также плато с колоссальными по земным меркам вулканами высотой до 25 тысяч метров. Эти плато расположены близко к экватору, а низменности сосредоточены в основном на северном полушарии Марса.