Der Mars wurde durch visuelle Beobachtung ohne Instrumente entdeckt. Die erste Erwähnung von Beobachtungen des Mars erfolgte in alten ägyptischen Aufzeichnungen, die Tausende von Jahren zurückreichen. Im Jahr 1610 war Galileo Galilei der erste Mensch, der den Mars durch ein Teleskop beobachtete.
Da der Mars mit bloßem Auge sichtbar ist, ist es unmöglich zu sagen, wer den Planeten zuerst entdeckt hat, obwohl ägyptische Astronomen die ersten bekannten schriftlichen Beobachtungen lieferten. Der Mars wurde im Grab des Pharaos Seti I. dargestellt, der um 1279 v. Chr. starb. Es erschien auch auf einer Sternenkarte im Grab eines altägyptischen Architekten namens Senenmut. Bis 1045 v. Chr. hatten chinesische Astronomen auch Beobachtungen über die Bewegung des Mars aufgezeichnet. Babylonische Astronomen führten detaillierte Aufzeichnungen über die Marsbeobachtungen während des neubabylonischen Reiches ab etwa 625 v. Plato listete den Mars in seiner Planetenordnung in "The Republic" auf, die um 380 v. Chr. veröffentlicht wurde.
Obwohl Galileo ein Teleskop benutzte, um den Mars zu studieren, war er nicht in der Lage, Oberflächendetails zu erkennen. 1659 illustrierte der niederländische Astronom Christiaan Huygens erstmals die topographischen Merkmale des Mars. Seitdem haben viele Astronomen zusätzliche Details auf der Oberfläche des Planeten festgestellt. 1965 flog die NASA-Raumsonde Mariner 4 in der Nähe des Mars und machte detaillierte Fotos. 1976 landeten die NASA-Raumsonden Viking 1 und Viking 2 auf dem Mars und schickten Fotos von der Oberfläche des Planeten zurück. Drei Raumschiffe umkreisen den Mars und zwei Roboter reisen über die Oberfläche und sammeln Fotos und Informationen, Stand 2014.