Geçmişte gezegenin yüzeyinde bolca sıvı halde su olduğunu gösteren belirgin kanıtlar var. Mars’taki en belirgin yüzey şekli, 4000 km’den uzun olan ve derinliği 6 km’yi bulan kanyon sistemi, adı “Denizler Vadisi” anlamına gelen Valles Marineris’tir. Güneş Sistemi’nin en büyük yanardağı da Mars’ta bulunur. Bu, 600 km’lik çapı ve 25 km’lik yüksekliğiyle, sönmüş Olimpus Yanardağı’dır.
Güneş’e uzaklık: 227.936.640 km (1,52 AB)
Dolanma süresi: 1,88 yıl
Dönme süresi: 1,03 gün
Yarıçap: 3.397 km (0,53 dünya yarıçapı)
Kütle: 0,11 dünya kütlesi
Hacim: 0,88 dünya hacmi
Yoğunluk: 3,94 g/cm3
Yüzey sıcaklığı: -87/-5 °C
Yüzeyindeki kütleçekimi: 3,693 m/s2
Atmosfer bileşenleri: CO2, N2, Ar
Mars gezegeni Güneş'ten uzaklık olarak 4 ncü sırada ve kütle olarak 7 nci en büyük gezegendir. Güneşten olan uzaklığı 227.94 milyon km (1.52 AB) ve 6794 km çapındadır. Kütlesi ise 6.4219x1023 kg'dır. Zaman zaman "kızıl gezegen" veya "kırmızı gezegen" olarak da adlandırılır. Mart ayının adı bu gezegenden gelmektedir.
Mars gezegeni bilimkurgu hikayelerinin en çok yazıldığı bir gezegen olmuştur. 1877 yılında Yer'e çok yakın konumda iken (yörünge dışmerkezliği çok büyük olduğundan Yer-Mars uzaklığı sabit değildir) yüzeyindeki karanlık bölgelerin deniz, aydınlık bölgelerin ise kıtalar olduğuna inanılıyordu. Bazıları ise karanlık bölgelerin bitki örtüsü olduğunu savunuyorlardı. "Kutup Başlığı"nın olması atmosfere sahip olduğunu göstermekteydi. Atmosfer olunca yaşam olması düşüncesi ortaya çıktı. 1877 yılının son aylarında Yer'den Mars'a haber göndermeye çalışıldı. O dönemlerde mercekli teleskoplarla Mars'ın yüzey haritası çıkarıldı. Yaklaşık 40 tane ince çizgisel yapı ortaya çıkarılmıştır ve bunlara Kanal denilmiştir. Bunların ışığında Mars'ta kanal açacak kadar akıllı bir yaşam olduğuna inanıldı. Ancak Mars'a giden uzay sondaları onun yüzeyinde kanal ve benzeri olguların olmadığını kesin olarak ortaya çıkarmıştır.
Mars'ı ziyaret eden ilk uzay aracı 1965 yılında Mariner-4 olmuştur. Mars yüzeyine ilk inen uzay aracı 1976 yılında Viking uzay aracı olmuş ve en son Pathfinder adındaki uzay aracı 4 Temmuz 1997 tarihinde yüzeye inerek çok değerli bulgular göndermiştir.
Ekvatoru yörünge düzlemine göre 23° 59' eğiktir (Yer için 23° 27'). Dünya’dakine benzer mevsimler oluşmaktadır. Kutup başlıkları sonbahardan itibaren oluşmaya başlar, kış boyunca büyür, bahardan itibaren alanları küçülür.
Mars yüzeyinin ortalama sıcaklığı 218°K dir (-55°C). Enberi ve enötede iken sıcaklıkları arasında yaklaşık 30 °C kadar bir değişiklik ortaya çıkmaktadır. Mars'ın toplam yüzeyi Dünya'daki kıtaların toplam yüzeyi kadardır. Mars Dünya'dan çok küçük olmasına rağmen güneş sisteminde en ilginç yüzey yapıları bu gezegende bulunmaktadır. Bunlardan birkaçı şunlardır;
- Olympus Mons: Güneş sisteminin en yüksek dağıdır yaklaşık 28 km yüksekliğinde ve etek çapı 500 km kadardır.
- Tharsis: Yüzeyde bulunan çok büyük bir şişkinliğe verilen isimdir. Yaklaşık 4000 km uzunluğunda ve 10 km yüksekliğindedir.
- Valles Marineris: 4000 km uzunluğunda ve 2 ile 7 km arasında derinliğe sahip kanyonlar sistemidir.
- Hellas Planitia: Güney yarıkürede bulunan bir çarpışma krateridir ve 6 km derinliğinde ve 2000 km çapında bir yapıdır.
Mars, 1700 km yarıçapında bir çekirdeğe ve erimiş kayamsı bir mantoya sahiptir. Mars Global Surveyor uydusunun verilerine göre güney küredeki kabuğun kalınlığının 80 km, kuzey küredeki kalınlığın ise 35 km kadar olduğu ortaya çıkmıştır. Diğer gezegenlere göre Mars'ın yoğunluğu daha azdır.
Yüzeyde erozyonun olduğuna dair deliller mevcuttur (büyük akıntılar ve küçük ırmak sistemleri gibi), bunlar geçmişte Mars'ta suyun bulunduğuna dair delillerdir. Hatta geçmişte büyük göller ve okyanuslar varolmuş olabilir. Fakat bunların çok eski zamanlarda olması gerektiği ortadadır. Çünkü erozyona uğramış kanalların hesaplanan yaşları 4 milyar yıl çıkmaktadır. Fakat geçmişte Mars'ın Dünyamıza çok benzer bir gezegen olduğu açıktır. Ve uzaklığından dolayı Mars, Dünya'mızdan çok daha soğuk bir gezegendir.
Mars, çok ince bir atmosfere sahiptir ve atmosferin büyük bir kısmı Karbondioksitten oluşmaktadır (%95.3). İlave olarak %2.7 oranında Nitrojen, %1.6 oranında Argon ve %0.15 oranında Oksiyen ve %0.03 oranında ise su bulunmaktadır. Yüzey basıncı ise 7 milibar düzeyindedir (Dünyanın %1'i kadar). Fakat bu bile çok güçlü rüzgarların oluşması için yeterlidir ve oluşan bu rüzgarlar aylarca sürebilmektedir.
Marst'ta ilkel de olsa bir yaşamın olup olmadığı konusu halen araştırılmaktadır. Viking uydusunun verilerine göre deneylerde yaşamın olduğuna dair bir bulguya rastlanamamıştır. Fakat iyimser bilim adamları, hala Mars'ta çok az bir bölgenin araştırıldığını ve hayatın olabileceği düşüncesindedirler. Gelecekte yapılacak olan çalışmalar ile bu soruya cevap bulunabilecektir.
Ağustos 1996 tarihinde Mars'tan Dünya'ya geldiğine inanılan küçük meteoritlerin bazılarında organik bileşiklere rastlanmıştır, şayet bu durum gerçek ise dünya dışı yaşamın bulunduğu ilk gezegen olma özelliğini Mars taşıyacaktır.
Gezegen genelinde olmasa dahi büyük boyutlu ve küçük boyutlu manyetik alanların bulunduğu görülmüştür. Bu olay geçmişten kalan ve azalmaya devam eden manyetik alandan kaynaklanıyor olabilir.
Geceleri çıplak gözle de görülebilen bu gezegen, Yer'e göre olan konumuna göre parlaklığında çok büyük değişmeler göstermektedir. Phobos ve Deimos adında iki adet doğal uydusu bulunmaktadır. Bunların yüzeyleri kraterlerler kaplıdır ve sırasıyla gezegenden olan uzaklıkları 9000 ve 23000 km ve yarıçapları 11 ve 6 km'dir.