火星探査機（かせいたんさき）は、火星を調査するために打ち上げられた宇宙探査機で、火星近傍を通過したり、火星周回軌道に投入される。また火星に着陸して探査を行うものもある。火星表面で自走して探査するものはマーズ・ローバーと呼ばれる。地球と火星の軌道位置の関係から、火星探査のために打上げエネルギーが少なくてすむローンチウィンドウは、約2.135年（780日）間隔となる。このウィンドウは約1ヶ月の期間となる。火星探査ミッションが2年おきに実施されているのはこの理由から来ている。2011年11月の次のウィンドウは、2014年1月になる。初めて火星に着陸した探査機は、1973年に旧ソビエト連邦が打ち上げたマルス3号。しかし着陸後、20秒で信号が途絶えた。これに続くマルス6号も着陸1秒後に信号が途絶えた。本格的な探査に成功したのは、1976年にアメリカが打ち上げたバイキング1号。その後同種のバイキング2号も着陸に成功し、火星表面の映像を地球に電送した。1997年にはマーズ・パスファインダーが着陸し、ソジャーナと名づけられたローバー（自走ロボット）が岩石などを採取した。2004年1月に、火星探査車スピリットとオポチュニティが着陸に成功した。2008年5月にフェニックスが着陸した。2012年8月6日にキュリオシティが着陸した。計画中計画中止計画中計画中計画中計画中

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