Em janeiro de 2004, dois geólogos robóticos chamados Spirit e Opportunity pousaram em lados opostos do planeta vermelho. Com mobilidade muito maior do que o rover Mars Pathfinder de 1997, esses exploradores robóticos percorreram quilômetros pela superfície marciana, realizando geologia de campo e fazendo observações atmosféricas. Carregando conjuntos idênticos e sofisticados de instrumentos científicos, ambos os rovers encontraram evidências de antigos ambientes marcianos onde existiam condições intermitentemente úmidas e habitáveis.
O primeiro entre os objetivos científicos da missão era procurar e caracterizar uma ampla gama de rochas e solos para obter pistas sobre a atividade de água no passado em Marte. Os rovers foram direcionados para locais em lados opostos de Marte que pareciam ter sido afetados por água líquida no passado. O Spirit pousou na Cratera Gusev, um possível antigo lago em uma cratera de impacto gigante. O Opportunity pousou em Meridiani Planum, um local onde os depósitos minerais sugeriam que Marte tinha uma história úmida.
Cada rover saltou para a superfície dentro de uma embarcação de pouso protegida por airbags. Quando pararam de rolar, os airbags foram esvaziados e a embarcação de pouso foi aberta. Os rovers foram lançados para tirar imagens panorâmicas. Essas imagens deram aos cientistas as informações necessárias para selecionar alvos geológicos promissores para contar parte da história da água no passado de Marte. Então, os rovers dirigiram para esses locais e além para realizar investigações científicas de perto.