Mars został odkryty dzięki obserwacji wizualnej bez instrumentów. Pierwsza wzmianka o obserwacjach Marsa pojawiła się w starożytnych egipskich zapisach sprzed tysięcy lat. W 1610 roku Galileo Galilei był pierwszą osobą, która obserwowała Marsa za pomocą teleskopu.
Ponieważ Mars jest widoczny gołym okiem, nie można powiedzieć, kto pierwszy odkrył planetę, chociaż egipscy astronomowie dostarczyli pierwszych znanych pisemnych obserwacji. Mars został przedstawiony w grobowcu faraona Seti I, który zmarł około 1279 roku. Pojawił się również na mapie gwiazd w grobowcu starożytnego egipskiego architekta o imieniu Senenmut. Około 1045 roku pne chińscy astronomowie zarejestrowali również obserwacje na temat ruchu Marsa. Astronomowie babilońscy prowadzili szczegółowe zapisy obserwacji Marsa podczas Imperium Neobabilońskiego począwszy od około 625 r. Pne. Platon wymienił Marsa w swoim porządku planet w "The Republic", opublikowanym około 380 B.C.
Chociaż Galileusz używał teleskopu do badania Marsa, nie był w stanie dostrzec szczegółów powierzchni. W 1659 roku holenderski astronom Christiaan Huygens zilustrował najpierw cechy topograficzne Marsa. Od tego czasu wielu astronomów odnotowało dodatkowe szczegóły na powierzchni planety. W 1965 r. Statek kosmiczny NASA Mariner 4 przeleciał blisko Marsa i wykonał szczegółowe zdjęcia. W 1976 r. Statki kosmiczne NASA Viking 1 i Viking 2 wylądowały na Marsie i odesłały zdjęcia z planety. Trzy orbity kosmiczne Marsa i dwa roboty podróżują po powierzchni zbierając zdjęcia i informacje, począwszy od 2014 roku.
