目前对于月球探测来说，火星探测的主要难点是距离。首先，通过探索火星的整体地形，我们研究了火星的地形特征及其地质结构的成因。其次，我们研究火星表面土壤、水和冰的分布和储量。第三，我们通过分析火星表面的矿物成分来识别火星表面岩石的特征。第四，我们研究火星的大气层。第五，我们研究火星的内部磁场。
以目前的探测技术来看，火星探测技术是有一定难度的，但是这个难度也是相对来说，是指相对于月球探测技术更难一些，但是对于其他行星的探测来说，只能算是相当或者简单了。现对于月球探测来说，火星探测主要难度就是距离远。火星最接近地球时也要5000万千米，飞行时间需要6个月左右。这就对轨道计算的精确性和飞行中的轨道校验提出了较高的要求。
如同探月一样，最早的飞行器没有进入预定轨道，或者与火星擦肩而过的都不是没有过。再有就是深空信息技术了，在如此遥远的距离上，如何确保信号的传递和接受，也是超过之前探月的水平的。我们需要在地面建立通信设施，保证对探测器的控制和对探测器传回来的信号的接收解析等。由于探测器大小有限，因此信号的接收和发送功率是受到限制的，这就只能提高设备的精密程度，可以分辨出更微弱的信号。
为什么人类要探测火星？
人类对火星的探测已有五十多年的历史，这颗红色行星一直吸引着人类的目光。那么，火星究竟有什么特别之处呢？首先，火星距离地球较近，而且它的轨道靠近太阳系的宜居带。虽然如今的火星是一颗贫瘠寒冷干燥的星球，但根据火星探测器的观测数据，这颗行星在40多亿年前非常的温暖和湿润，那时的火星上可能存在海洋，甚至还可能出现了生命。
然而，不久后，火星环境剧变，大气逐渐消失，液态水也随之蒸发殆尽，最终演变成如今荒凉的样子。因此，探测火星有助于我们保护好地球。迄今为止，地球是人类唯一的家园。然而，地球的过往历史表明，生命无法保证能在这颗蓝色星球上永存下去，恐龙就是最好的例子。这种史前爬行动物在地球上生活了一亿多年，但如今它们只剩下了化石。
在大约6600万年前，一颗小行星撞击地球，导致恐龙悉数灭绝。正所谓鸡蛋不能放在同一个篮子里，人类也需要寻找第二个家园，成为多星球物种。鉴于此，火星是一个比较好的选择。火星上的一天大概是24.6小时，接近一个地球日。但由于火星距离太阳较远，公转周期也较长，大约是地球的两倍。此外，火星的自转轴倾斜25.19，也是非常接近于地球，所以火星上也有像地球一样的四季变化。
为什么美国对探测火星最感兴趣？
天体物理学的天体运行的，具有前瞻性的前沿阵地领域。从张衡李四光到哥白尼哈勃布鲁诺都是探测观察地球及天体演化的奥秘，具有历史的延续性。人类对自身家园地球村的认识，及其对周围环境的其它邻近星系的认识，走的越远越靠前靠近，就越能沿伸开拓视野，就越有直接现实的实践性，检验现有已知认知结果，越能够超前拓展新认知层面，从新的不同位置和角度探测到崭新地域前所未见的新状态新情况，掌握第一手原始性外星天文地质资料，这会大大助推人类探索地球行星及物质结构的兴趣，首次能够在同不同星系的实物对比鉴别比较研究中，获得新颖满足感，在直接现实性的实践活动中，深化感兴认识，提升理性理念。
人类探测火星那么多次，为什么不敢把火星土壤带回地球？
我们害怕什么？只是到现在为止，还没有可靠的技术把火星土壤带回来。那些登陆火星又返回地球的飞船，都是科幻片里见过的。我们真正的人类月球车着陆后，是否有技术可以重新发射和返回还是未知数。在获得克服火星引力所需的起飞动力数据之前，没有人知道应该提前给着陆器带多少燃料，而这些燃料需要多少投资才能从地球送入太空是个问题。在地球上，把几吨重的飞行器送上太空需要一百吨的运载火箭，所以从火星的地面把同样重量的飞行器送上太空需要多个运载火箭。火星的大气阻力是多少？就算算清楚了，火星的平均直径是6794公里，约为地球的53%，质量约为地球的11%。想象一下，月球的直径大约是地球的四分之一，质量大约是地球的八十一分之一。我们只返回过几次，在火星上起飞至少需要16倍于月球的力量。甚至在飞机离开地球之前，它就被一步一步地带到了外太空。当它到达火星并着陆时，我们如何确保再次安全起飞？它是
