در زمان اقامت کِلی در فضا، بیش از ۴۰۰ آزمایش علمی مختلف از آزمایش‌های علوم زیستی تا آزمایش‌های مرتبط به فیزیولوی بدن روی او انجام شد. دانشمندان قبلا در مورد برخی از مشکلات فیزیکی مرتبط به اقامت در فضا می‌دانستند. فضانوردانی که زمانی را در فضا سپری می‌کنند، بخشی از حجم استخوان خود را از دست می‌دهند. اما هنوز مسائل زیادی در مورد تاثیرات ماموریت‌های طولانی‌مدت فضایی روی ذهن انسان وجود دارد که در مورد آن کمتر می‌دانیم. روسیه تلاس دیگری را برای رسیدن به قمر فوبوس با ماموریت فوبوس گرانت انجام داد.
ماموریت بازگرداندن نمونه‌ها به زمین قرار است با همکاری ناسا و سازمان فضایی اروپا انجام شود. ناسا همچنین در سال ۱۹۶۹، کاوشگرهای مارینر-۶ و ۷ را به مریخ فرستاد که صدها عکس را به زمین مخابره کردند. اما تصادفا تمامی این کاوشگرها از نواحی از مریخ تصویربرداری کردند که دهانه‌های برخوردی زیادی داشتند. همین موضوع، این تصور غلط را در بین دانشمندان ایجاد کرد که مریخ مانند ماه است.
روموسر پس از بررسی تصاویر دریافتی از مریخ‌نوردهای ناسا، شکل‌هایی برآمده و بیضی‌شکل مبهمی روی سطح مریخ مشاهده کرد؛ اما این‌بار هم پاریدولیا او را فریب داد؛ زیرا شکل‌های برآمده اغلب سنگ بودند. از زاویه هوایی سایه‌های کوهستان مریخ مانند چهره به نظر می‌رسند؛ اما از زوایای دیگر که مدارپیمای مارس اکسپرس و دیگر کاوشگرها ثبت کرده‌اند، کوهستان مریخی مانند چهره به نظر نمی‌رسد. پاریدولیا اصطلاحی علمی و روان‌شناختی است که به دیدن چهره‌ها یا اشیای شناخته‌شده در نقاط مختلف گفته می‌شود. دانشمندان معتقدند دره مارینریس بر اثر خراش و کشیدگی پوسته به وجود آمده است. دره‌ها در بخش مرکزی دره مارینریس در منطقه‌ای به عرض ۶۰۰ کیلومتر ادغام می‌شوند. کانال‌های بزرگ برخاسته از انتهای بعضی دره‌ها و رسوب‌های لایه‌ای نشان می‌دهند دره‌ها زمانی مملو از آب بوده‌اند.
ماموریت فوبوس گرانت در سال ۲۰۱۱ از پایگاه فضایی بایکونور در قزاقستان به فضا فرستاده شد، اما نتوانست فراتر از مدار زمین برود و ژانویه سال ۲۰۱۲ در آب‌های اقیانوس آرام در غرب شیلی سقوط کرد. فوبوس گرانت همچنین نخستین تلاش چین برای فرستادن یک مدارگرد کوچک به نام ینگهو-۱ به همراه این ماموریت به مریخ بود. همچنین انجمن سیاره‌ای، ابزارهای علمی را برای بررسی نحوه تاثیر سفر طولانی در فضا روی میکروارگانیسم‌ها با این ماموریت فرستاده بود که این ابزارها هم از بین رفتند. در همین حال، نقشه‌بردار سراسر مریخ، روز ۷ نوامبر ۱۹۹۶ زمین را ترک کرد و ۱۲ سپتامبر سال بعد به مدار مریخ رسید. مدت این ماموریت تا قبل از قطع ارتباط با زمین در سال ۲۰۰۶ چندین بار تمدید شد.
سطح‌نشین‌های وایکینگ، آزمایش‌هایی بیولوژیکی را روی خاک مریخ انجام دادند و قرار بود به علائمی از حیات برسند اما نتایج آن‌ها کافی نبودند. اندازه یک سیاره به مقدار ماده و ابر گاز و غبار اولیه وابسته است. به نقل از ناسا، شعاع مریخ نزدیک به ۳۳۹۰ کیلومتر است؛ اما مریخ مانند زمین کاملاً دایره‌ای نیست. یکی از دلایل اصلی کوچک بودن مریخ نسبت به زمین تفاوت گرانش این دو است. گرانش مریخ تقریباً یک سوم گرانش زمین است زیرا جرم کمتری برای جذب اجسام به سطح خود دارد. برای مثال هلیکوپتر اینجنیوتی به دلیل گرانش پائین‌تر آسان‌تر پرواز می‌کند و از سطح مریخ برمی‌خیزد؛ اما این گرانش مشکلات خود را دارد و باعث می‌شود جو این سیاره بسیار رقیق باشد.
زمین‌های شمالی مریخ از مسطح‌ترین و هموارترین صفحات در کل منظومه شمسی هستند که احتمالاً به دلیل جریان آب در سطح به وجود آمده‌اند. ارتفاع سطح در نیم‌کره شمالی مریخ کمتر از نیم‌کره جنوبی آن است و این یعنی پوسته شمال نازک‌تر از پوسته جنوبی است. تفاوت بین شمال و جنوب می‌تواند به دلیل برخورد بسیار بزرگی باشد که بلافاصله پس از تولد مریخ رخ داد. در سال ۲۰۱۷، چشم انداز بلند مدت ناسا برای بازگرداندن فضانوردان به ماه و مریخ آغاز شد. طبق قانون مجوز انتقال سازمان ملی هوانوردی و فضایی در سال ۲۰۱۷، اولویت‌های ناسا برای برنامه «ماه به مریخ» مشخص شد. در حالی که موشک اریز ۱ و فرودگر ماه دور انداخته شدند، پرتابگر اریز ۵ و فضاپیمای اکتشافی خدمه حفظ شدند و مبنایی برای سامانه پرتاب فضایی(SLS) و فضاپیمای اوریون(Orion) شدند.
هر گونه حیات احتمالی روی مریخ احتمالاً زیر زمین آن در جریان است. با اینکه ستاره‌شناسان به جستجوی علائم حیات گذشته و حال در مریخ ادامه می‌دهند اما تاکنون هیچ مدرکی دال بر وجود حیات مریخی به دست نیامده است. عناصر دیگر شامل کمپ پایه آرتمیس می‌شود که متشکل از یک زیستگاه با سطح پایه ماه، یک سکوی متحرک قابل سکونت، یک وسیله نقلیه زمینی قمری(LTV) و یک وسیله نقلیه فضای عمیق (DST) است.
او از کلمه ایتالیایی canali به معنی کانال برای توصیف این شیارها بهره برد و بدین نتیجه رسید که مریخ حیات هوشمندی دارد که این آبراه‌ها را ساخته است. فرستادن اولین انسان‌ها به مریخ نه تنها رویای نسل‌های بی‌شماری بوده است، بلکه به دوران اولیه مدرن نیز برمی‌گردد. همچنین یکی از موضوعات عصر فضا برنامه‌ریزی چنین ماموریت‌هایی بوده و بخشی جدایی ناپذیر از چشم‌انداز فعلی برای آینده اکتشافات فضایی به حساب می‌آید اما این آرزوی دیرینه هنوز محقق نشده است. اما جدا از برنامه‌های سازمان‌های فضایی شرکت‌های فضایی خصوصی، به ویژه اسپیس‌ایکس، نیز برنامه‌های خود را برای سفر به مریخ دنبال می‌کنند. اگر پروژه‌های اسپیس‌ایکس مطابق برنامه پیش بروند حتی ممکن است در ده سال آینده انسان بر سطح مریخ قدم بگذارد. به عقیده‌ی پژوهشگرها خطرهای زیادی در سفر به مریخ فضانوردان را تهدید می‌کنند اما بزرگ‌ترین تهدید، اقامت طولانی‌مدت در شرایط ریزگرانش است.
