到了20世纪60年代和20世纪70年代，国外对火星进行了多次空间探测，其中很重要的一次是1971年美国发射“水手9号”飞船。这艘飞船进入环绕火星的飞行轨道，成了火星的人造卫星，它拍摄了7000多张照片，进一步揭开了火星的真面目。这些照片表明，火星表面上暗区色泽的四季变化，不是植物的枯荣引起的，而是风在作怪。由于风把火星表面上的沙尘吹来吹去，才造成一些区域随季节的变化而明暗交替。
飞船的探测还否定了运河的存在。所谓“运河”，其实是一连串的暗环形山和暗的斑点，在地球上用望远镜看到的一条条细线不过是一种错觉而已。
火星上面实在太干旱（即使极冠也只是一层薄薄的冰），气温比地球冷多了，空气又十分稀薄，宇宙射线和紫外线的“照射”达到致死的强度，地球上的生命在那里是很难生存的，因此一些科学工作者认为火星上现在不大可能有生命。
不过，“水手9号”飞船得到的一个重大发现却引人深思。火星上面虽然没有人工“运河”，却存在不少自然弯曲的干涸河床，在河床上还有泪滴形状的岛和沙洲，大河床还连带着支流系统的小河床，整个构成树状的河道网。人们推测，火星在历史上有过丰富的水。今天火星上看到的最大河床长达1500千米，宽达200千米，不难想象当时奔流的江水会有多气派。
火星上还有不少巨大的火山，其中最大的火山比地球上的珠穆朗玛峰还要高得多。通过探测，一些科学工作者推断历史上火星的火山活动比地球上更加活跃，它能将火星内部大量的水蒸气和二氧化碳气体喷射出来，可放出覆盖火星表面厚达20米以上的水，并产生一个较浓密的大气层，形成一个多水的温暖时期。在这一时期里，有可能演化出微生物和类似地衣的低等植物。这些生命一旦出现了，就会顽强地“争取”自己的生存“权利”。
为了探测火星上到底有没有生命，揭开生命起源之谜，美国发射了两艘“海盗号”飞船，于1976年在火星表面成功着陆。在发射前，整个飞船进行了杀菌消毒。着陆地点选择在生命存在可能性较大的两个地方。飞船上装备有小型的自动生物化学实验室，在着陆后由取样机在火星表面挖出土壤样品，分别送进实验室不同的容器中，检测有无植物、动物或微生物。这些试验中有一个是对微生物的探测。先将火星土壤放进实验室的一个容器里，然后加进含有氨基酸等物质的培养汤，如果土壤中有微生物，就会消化这些营养物，进行新陈代谢，呼出二氧化碳气体。为了确定这些二氧化碳气体不是从别处放出来的，又做了巧妙的设计，事前就使培养汤含有碳的放射性同位素C14这种原子，这样微生物会呼出具有放射性的二氧化碳气体，用专门的检测器就可以判断有无微生物存在。
“海盗号”飞船在火星表面开始进行生命试验后，科学工作者接收到从那里发回来的信号，起初人们感到兴奋，因为得到了一些肯定的结果。可是在试验中也发现了另外的出乎意料的情况，一些科学工作者做了仔细的分析，认为火星表面的环境特殊，用化学反应可以解释这些生命试验的结果。
“海盗号”飞船还做了另一个土壤化学试验，它表明，火星土壤中不存在有机分子，即使有，含量也低于一亿分之一。有机分子是在地球上所有生命的“建筑砖块”，如果火星上有生命，并且又类似地球上的生命，火星土壤中就应有大量的有机分子。因此根据这个结果推测，火星上可能没有生命。“海盗号”飞船已完成了试验，但并没有结束火星有无生命的争论。现在，多数科学工作者认为—至少在飞船着陆的两个地方的土壤表层，不大可能存在生命的活动，至于整个火星有没有生命，这是一个复杂的问题，还有待于未来的探测去解决。
100年来，人类强烈地希望在火星上发现活跃的生命，尤其希望能发现与我们相类似的智慧物。通过今天的探测，“火星人”的幻想破灭了。然而，火星是不是有别的生命呢？这仍然是一个未解之谜。
火星上的“咸水”
美国的一名生物学家声称，火星上水的盐分含量非常高，即使存在早期的生命物质，也会因为水过咸而遭到扼杀。
在美国科学促进会举行的年度会议上，负责操作火星探测器的专家小组成员安德鲁斯·诺尔说—“长期以来，火星一直是一个非常干旱的星球，它只在形成最初期还算是一个适于寻找生命存在的星球。现如今，火星上水的盐度非常高，微小动植物很难在水中存活。“机遇号”火星车发现火星在很久之前有水存在，但是仍不清楚水到底是存在于土壤中还是分布于表面上。而这个新发现则暗示，火星表面曾存在一个至少2英寸（1英寸抑2.54厘米）深的咸水湖。”
执行火星探测任务的“勇气号”和“机遇号”火星车发回的数据显示，有关水中的高矿物质浓度会扼杀生命的早期理论是正确的，然而，还没有证据证实火星上是否曾经有生命存在过。负责此次任务的康奈尔大学天文学家斯蒂芬·斯奎勒斯说—“如果火星上有居住之处，那应该是在星球的地表之下。”因为，不管何处存在过生命，那里的有机体必会在大气中留下气体踪迹。而对于火星上生命存在的说法，诺尔有另一个理论，即“曾经有一个巨大的陨星使火星变成了不毛之地”。
科学家目前已经在火星上找到了一些至少由5厘米深的水流冲击而形成的岩石，水流速度为每秒10~50厘米。岩石的排列是一个明显的笑脸形波纹。科学家介绍了两个主要证据—其一，某些岩层具有独特形状，这类形状有可能是水流作用的产物；其二，岩石中存在氯和溴，尤其是其中的溴，很可能是从蒸发后的水中沉积出来的。这些物质的存在也说明“梅里迪亚尼平原”在某个时候曾被水覆盖过。有专家表示，证明火星曾有过液态水，将促使科学家们从新的角度去研究火星过去的气候以及有可能存在的生命形式。此外，科学家指出，现在并不清楚火星的咸水海有多深，面积有多大，它是什么时候出现的，存在了多长时间。这些都需要火星探测器进一步探测才能提供答案。
美国宇航局曾表示，“勇气号”火星车已经在火星上发现了近乎纯净的硅。
斯奎勒斯称，这种硅是在天然热水源或火山喷发口附近形成的，散发出了天然气。在地球上，科学家们常常会在这种状况下发现活的微生物。尽管已经超过了预期3个月的任务执行期，这两个地质调查机器人还将继续工作，到目前为止，它们已经工作4年了。
火星上的文明
在太阳系八大行星当中，火星是地球的近邻，有明显的四季变化，火星探险比起其他星球来说更具实用性。特别是1976年美国宇航局（NASA）发布了一张类似人脸的火星表面照片后，许多人为之疯狂。有人甚至宣称这表明那里曾经存在高度发达的文明，而“人脸”所在的基多尼亚地区也被奉为“圣地”。
后来，NASA的火星探测器虽然又拍到两张照片，显示它并不像“人脸”，而是一座山丘，但是持“火星人脸”看法的仍大有人在。日前，欧洲航天局的“火星快车”探测器拍到的一张最新照片再次证明，所谓的“人脸”根本不存在，而是一座山丘，是一大块露出地面的岩层。
火星上拍到“人脸”照片
关于“火星人脸”的照片是美国“海盗1号”宇宙飞船1976年拍摄到的。
为了探测火星，1975年，美国先后发射了“海盗1号”和“海盗2号”宇宙飞船，这两艘飞船的着陆器分别于1976年7月和8月在火星成功着陆。同年7月底，NASA公布了一张“海盗1号”拍摄到的火星表面照片，它看起来很像一个人的脸，冷冷地向上凝视。
照片引发公众的“火星热”
NASA解释说，图片中央的巨大岩石之所以看起来像人脸，其实是光影造成的错觉，但是，这张照片还是激起了公众对火星的强烈兴趣，成为各大媒体的热门话题。而这块大石头也越传越神，有人称它像埃及法老的脸，有人干脆说它表明那里曾经存在着高度发达的文明，而“人脸”所在的火星北部基多尼亚地区也被奉为“圣地”。
更出奇的是，围绕着这张“火星人脸”还产生了一场公众危机，NASA则被置于危机中央。有人要求给NASA增加预算，继续探测“火星人脸”的奥秘，有人则认为NASA与政府合谋，隐瞒了关于火星上存在文明的事实。这些“阴谋理论家”们频繁地撰文或参加广播谈话节目，提供各种各样的解释，认为存在地球外的文明，它在火星表面制造“人脸”，也许是“对我们发出一个信号、一个警告或者邀请我们前去接触联系”。关于“火星人脸信号”理论，最坚定的支持者理查德·霍格兰就声称—“它很聪明，具有自我意识。”
多次拍摄照片
这样的结果是NASA万万没有想到的。为了平息争论，20世纪90年代，NASA负责人戈尔丁承诺下一次美国宇宙飞船经过火星基多尼亚地区时，将再拍一张照片。后来，美国“火星环球勘测者”探测器分别于1998年和2001年传回两张照片，在每一张照片上，那块大石头看起来并不像一张人脸，而更像一块露出地面的岩层。不过，持“火星人脸”之说的仍大有人在。
特写照片击碎传言
欧洲航天局2003年发射的“火星快车”探测器拍到的一张新照片，再次证明了“火星人脸”纯属无稽之谈。在这张清晰度极高的照片上，所谓的“人脸”根本不存在，而是一座山丘，是一大块露出地面的岩层。对此，参加“火星快车”计划的科学家奥斯汀·奇卡罗评论说—“这些拍摄到的火星基多尼亚地区的照片确实很壮观，它们不仅提供了该地区全新、详细的面貌，还从上方提供了该地区鲜明的特写镜头，再一次显示出‘火星快车爷摄像仪的超强能力。”
争论不休的火星生命
美国宇航局的科学家们在对“机遇号”火星探测器发回的资料进行分析研究后得出结论称，火星自诞生之日起就是一片不适合生命存在的荒芜之地。它上面不仅现在没有生命，而且将来也不可能有。
美国宇航局的科学家们在波士顿举行的美国促进科学协会年度会议上发表讲话时表示，最近40亿年以来，火星上的生命条件极为严酷，根本不适合生命的存在。
几年前美国宇航局的一个科研小组曾宣布，火星车在火星上发现了诸多的沙质结构，它们可能是在强碱性盐水的作用下形成的。科学家们以此为依据推测称，类似于地球上的微生物在这样的条件下是永远不可能生存的。
美国宇航局的科学家们推测，在火星诞生后的很长一段时间内，在外部环境的影响下，这些强碱性盐水蒸发了，最终只剩下了这种类型的沙质地貌。尽管有科学家对这一理论持反对意见，但是这些持不同意见的科学家们也有着共同的观点，即形成这些沙质地貌时火星上的气候非常炎热而且干燥，根本不适合生命存在和繁衍。
火星上是否存在生命一直是科学家争论的话题。之前“火星快车”发回的数据显示，火星上存在着大量的冰和活火山，这些都是生命存在的基本条件—水和热量。在欧洲宇航局主持的一次调查中，75%的科学家认为火星上曾经有细菌，25%相信可能细菌仍旧生活在火星上。科学家通过分析“火星快车”传回的图片发现，火星的高山冰川上有冰的运动的新近信息，且这些信息非常近似地球上非洲最高的山——乞力马扎罗山的冰的信息和运动。