1962年11月1日，前蘇聯率先向火星發射了“火星”1號探測器。“火星”1號重863.5千克，探測器直徑1.1米，高3.3米，裝有2塊太陽能電池板和摺疊式拋物面天線。探測器上裝有拍攝火星表面照片並把照片傳回地面的裝置，還裝有考察火星上有機物、磁場、輻射帶等的觀測儀器。它升空4個月後，在距地球1億多千米處與地面的通訊中斷，沒有完成飛近火星考察的任務。

1971年5月19日和28日，前蘇聯又成功發射了“火星”2號和3號探測器，半年後它們相繼進入環繞火星的軌道，成為火星的第一批人造衛星。“火星”3號總重4650千克，其中著陸艙重816千克。它在同年12月2日進入火星軌道後，環繞火星執行12.5天，然後在火星表面軟著陸，6分鐘後向地球發出電視訊號，因火星上強烈塵暴的影響，訊號僅傳送了20秒鐘。這是人類第一個到達火星的探測器。

1973年，一組4個火星探測器又發射升空。7月21日升空的“火星”4號，於1974年2月10日飛到距 火星2200千米處，由於制動系統故障，未能進入火星軌道。7月26日上天的“火星”5號，於1974年2月12日進入火星軌道，向地面發回火星表面照片，但很快停 止工作。8月5日“火星”6號出發，到1974年3月12日在火星表面著陸，但著陸1秒鐘後與地面通訊中斷。8月9日“火星”7號啟程，於1974年3月9日從距火星1300千米處掠過，降落裝置發生故障，飛行去向不明。由於火星探測連連受挫，前蘇聯暫時中斷了這項計劃。1988年7月7日和12日工，前蘇聯又相繼發射“火衛一”（福波斯）1號和2號探測器，揭開探測火星新計劃的棄。這兩個探測器各重4號，裝有各種科學儀器、太陽能電池板、天線、姿控發動機、電視攝像機等。它們在太空飛行200天后到達接近火星的軌道，對火星及其第一顆衛星進行科學考察