Mariner 1

Prvé dve sondy programu Mariner mali za úlohu skúmať Venušu. Konštrukciou sa podobali sondám Ranger určených na výskum Mesiaca. Hneď po štarte Marinera 1, 22.júla 1962 sa nosná raketa Atlas nad Atlantikom odchýlila od určenej dráhy a po 290 sekundách letu bola diaľkovým povelom zničená. Podrobným skúmaním odhalili príčinu zlyhania - v riadiacom programe palubného počítača pre urýchľovací stupeň chýbala pomlčka. Ktosi na ňu zabudol pri zostavovaní programu a stálo to 18 miliónov dolárov.

Mariner 2

Po neúspechu Marinera 1 sa na štart pripravoval Mariner 2. Sondu urýchľovací stupeň 27 augusta 1962 naviedol na dráhu k Venuši. Bez korekcie dráhy by sonda minula Venušu vo vzdialenosti 375 000 km, preto sa 4. Septembra, už 2,32 milióna km od Zeme, zapálil na 27 sekúnd hlavný motor a znížil rýchlosť sondy o 31 m/s. Sondu pred odletom zo Zeme nesterilizovali, takže rozhodnutie minúť planétu malo svoj význam. Počas celej cesty vydržal Mariner 2 vo veľmi dobrom technickom stave a prekonal viaceré rekordy. Sonda preletela 14. Decembra 1962 vo výške 34 752 km nad povrchom tmavej strany Venuše, a počas 42 minút vyslala také meracie výsledky, že sa podstatne zmenili všetky doterajšie predstavy o tejto planéte. Meranie dokázalo, že na povrchu nie je okolo 100 stupňov Celzia, ako vedci pôvodne predpokladali, ale prinajmenšom štyrikrát viac. V atmosfére planéty nebola zistená ani stopa kyslíka či vody. To znamenalo, že možnosť výskytu foriem života podobných pozemským je minimálna, či skôr vylúčená. Magnetometer sondy nezistil ani prítomnosť polí podobných zložitej magnetosfére našej Zeme. Mariner 2 bol skvelým úspechom a napriek narastajúcim závadám v lunárnom programe Ranger v podstate prispel k jeho záchrane. Riadiace stredisko v Pasadene zostalo s Marinerom 2 v spojení až do 4. Januára 1963, keď bola sonda už 87,5 milióna km od Zeme a nastolila celkom nové technické normy svojou nepretžitou činnosťou trvajúcou 130 dní. Mesiac predtým ako sonda Mariner 2 dorazila k Venuši, schválilo vedenie NASA plán letov k Marsu v čase príhodného štartovacieho okna v roku 1964. Počiatočné skúsenosti z programu Mariner potvrdili účelnosť nápadu vysielať dve identické sondy krátko po sebe.