Do czasu pierwszego przelotu sondy Mariner 4 obok Marsa w 1965 roku spekulowano na temat obecności ciekłej wody na powierzchni planety. Podstawą spekulacji były obserwowane okresowe zmiany jasności obszarów powierzchni, w szczególności w pobliżu biegunów, które w obserwacjach teleskopowych wydawały się morzami i kontynentami. Długie ciemne linie na powierzchni, nazwane kanałami marsjańskimi, były interpretowane przez niektórych jako kanały nawadniające wybudowane przez istoty rozumne. Później uznano, że za tę interpretację odpowiada złudzenie optyczne, ale spośród planet Układu Słonecznego poza Ziemią to Mars pozostaje najlepszym kandydatem, jeśli chodzi o występowanie wody, a tym samym warunków do życia. Dane geologiczne zebrane przez bezzałogowe misje sugerują, że Mars miał kiedyś duże zasoby wody powierzchniowej, a małe wypływy wód podobne do gejzerów mogły występować w ciągu ostatniej dekady. W roku 2005 dane radarowe wykazały obecność dużych ilości lodu zarówno na biegunach, jak i na średnich szerokościach geograficznych. Lądownik Phoenix 31 lipca 2008 roku stwierdził bezpośrednio obecność wody w próbce regolitu pobranej w okolicach biegunowych. 28 września 2015 roku NASA ogłosiła, że znaleziono dowody na obecność ciekłej słonej wody na powierzchni.