Otočenie okolo osi trvá Marsu iba o 41 minút dlhšie ako na Zemi. Obe planéty majú hory, kaňony, púšte, sopky a polárne čiapky. Obe majú aj korytá riek, ale tie na Marse sú vyschnuté. Hoci teraz sú suché, kedysi určite boli naplnené tečúcou vodou. Kam sa všetka tá voda podela? Väčšina skončila v polárnych čiapočkách na póloch Marsu, alebo sa môže nachádzať hlboko pod povrchom. Na povrchu sú aj extrémne útvary. Jeden z nich je aj Olympus Mons, pravdepodobne najväčšia sopka v slnečnej sústave, ktorej výška je 22,6 km nad povrchom. Je takmer trojnásobne vyšší ako najväčšia hora na Zemi Mount Everest. Ďalším naj útvarom v slnečnej sústave je Valles Marineris, obrovská sústava kaňonov pod rovníkom tiahnúca sa viac než 4800 km. Tmavé oblasti dostali pomenovania moria ako na Mesiaci.

Mars má dva drobné mesiace zemiakovitého tvaru – Fobos (28 km) a Deimos (16 km). Oba boli určite astereoidy, ktoré zachytila gravitácia Marsu. Fobos je bližšie k Marsu. Na jeho povrchu je obrovský kráter Stickney, ktorý tvorí asi desatinu povrchu mesiačika. Deimos má omnoho hladší povrch.

Pretože Mars je planéta najviac podobná Zemi, veľa ľudí dúfalo, že môže byť domovom mimozemskej civilizácie. Najstaršie svedectvá o pozorovaniach Marsu pochádzajú z Babylónu, kde sa pozorovania uskutočňovali už 400 rokov pred našim letopočtom. Okrem Babylončanov pozorovali Mars aj Sumeri, Číňania, Egypťania, Mayovia, Briti. Tieto vyspelé národy pozorovali Mars iba voľným okom. Skoro 100 rokov po vynájdení ďalekohľadu , G. Miraldi objavil polárne čiapočky (1704). V roku 1877 zverejnili správu, že Schiaparelli pozoroval línie tmavých čiar križujúcich planétu. Vedci pokladali záhadné línie za kanály vybudované inteligentnými bytosťami. Medzi takých vedcov patril aj P. Lowell. Kanály ho tak fascinovali, že dal kanálom mená, ktoré veľmi podrobne zakreslil vo svojich mapách. O 50 rokov Antoniadi vyvrátil predstavy o kanáloch na Marse. Prvá sonda, ktorá priletela k Marsu bola sovietska sonda Mars1. Sonda iba obletela Mars, ale americká sonda Mariner4 odvysielala 14.7.1965 prvé detailné snímky z marťanského povrchu. V júni 1976 fotografovali a pristáli na Marse dva moduly typu Viking. Orbitálne moduly Vikingov zmapovali celý povrch s rozlíšením 100 i menej metrov. Pristávacie moduly získali ďalšími kamerami snímky pristátia s milimetrovým rozlíšením. Ďalšie úlohy boli preskúmať pôdu a získať dôkazy o mikroskopickom živote. Nijaké dôkazy nenašli. V roku 1984 americká geologička R. Scoerová našla v Antarktíde meteorit ALH84001.