天問一號”火星探測任務的最大亮點是透過一次發射實現火星環繞、著陸和巡視三項任務，即一次完成“繞著巡”。這在人類火星探測史上是前所未有的。

採用這種“一舉三得”的探火方式，起點高、效益高，但挑戰大，目前只有美國完成過“一舉兩得”的探火方式。如果成功了，中國將在深空探測能力上實現跨越式發展，成為世界上第三個在火星著陸、第二個在火星巡視的國家。

△ “天問一號”火星車

至今，人類共實施了44次探火活動，其中完全成功的探測任務只有19次，成功率約43%；即使算上部分成功的，也僅僅只有23次，成功率約53%。所以，火星被稱為“探測器墳場”。失敗的主要原因是火星距離遠、環境新，因此需要攻克一系列難關，每個環節都不能出現閃失，對於中國“天問一號”火星探測器來說更是如此。

為此，中國採取了多項新措施、新技術來應對挑戰。

例如，發射火星探測器要用大推力運載火箭把探測器加速到至少11.2千米/秒的第二宇宙速度，直接進入地火轉移軌道飛往火星，否則就需要消耗探測器自身燃料和較多的飛行時間來加速，從而會影響探測器壽命。印度在發射“曼加里安”火星探測器時，就是由於運載火箭推力小，所以“曼加里安”只能採用後一種方案，多花了很多時間和燃料才抵達火星。

中國將採用“長征五號”遙四運載火箭發射“天問一號”火星探測器。由於“長征五號”的地火轉移軌道運載能力是5噸，而“天問一號”的質量為5噸，所以“長征五號”是可以把“天問一號”直接送入地火轉移軌道的。