miniatura|300x300px|La visió més nítida de Hubble sobre Mart: tot i que es pot veure l'Advancded Camera for Surveys, va aconseguir una escala espacial de 8 quilòmetres per píxel a màxima resolució.La història de l'observació de Mart tracta sobre la història registrada de l'observació del planeta Mart feta pels humans. Alguns dels primers registres de l'observació de Mart es remunten a l'era dels antics astrònoms egipcis del 2n mil·lenni aC. L'astronomia xinesa també va estudiar els moviments de Mart abans de la fundació de la dinastia Zhou (1045 aC). Els astrònoms babilonis havien portat a terme observacions detallades de la posició de Mart, tot i desenvolupant tècniques aritmètiques per predir la posició futura del planeta. Els filòsofs grecs antics i els astrònoms de l'antiga Grècia van desenvolupar una teoria geocèntrica per explicar els moviments del planeta. Les mesures del diàmetre angular de Mart ja es podien trobar en textos de l'antiga astronomia india.
Al , Nicolau Copèrnic va proposar un model heliocèntric per al Sistema Solar en el qual els planetes seguien òrbites circulars sobre el Sol. Aquest paradigma va ser revisat per Johannes Kepler, postulant una òrbita el·líptica per a Mart que s'ajustava amb més precisió a les dades d'observació.
La primera observació telescòpica de Mart va ser feta per Galileo Galilei el 1610. Al cap d'un segle, els astrònoms van descobrir diferents característiques clàssiques d'albedo a Mart, incloent el pegat fosc Syrtis Major Planum i els casquets polars. Per aquest motiu es van poder determinar el període de rotació i l'obliqüitat de l'ecliptica del planeta. Aquestes observacions es van fer principalment durant els intervals de temps en què el planeta estava situat en oposició al Sol, punt en què Mart fa les seves aproximacions més properes a la Terra.
Els millors telescopis desenvolupats a principis del van permetre cartografiar detalladament les característiques permanents de l'albedo marciana. El primer mapa cru de Mart es va publicar el 1840, seguit de mapes més refinats a partir del 1877. Quan els astrònoms van pensar erròniament que havien detectat la línia espectral de l'aigua a l'atmosfera marciana, la idea de la vida a Mart es va popularitzar entre el públic. Percival Lowell creia que podia veure una xarxa de canals artificials a Mart. Aquestes característiques lineals més tard van demostrar ser una il·lusió òptica, i es va trobar que l'atmosfera era massa prima per suportar un entorn semblant a la Terra.
Des de la dècada de 1870 s'observen núvols grocs a Mart, que Eugène M. Antoniadi va suggerir que eren sorra o pols bufada pel vent. Durant la dècada de 1920, es va mesurar l'interval de temperatura superficial marciana que oscil·lava entre . Així mateix es va trobar que l'atmosfera planetària era àrida amb només traces d'oxigen i aigua. El 1947, Gerard Kuiper demostraria que la fina atmosfera marciana contenia dosis grans de diòxid de carboni; aproximadament el doble de la quantitat que es troba a l'atmosfera terrestre. La primera nomenclatura estàndard per a les característiques de l'albedo de Mart va ser adoptada el 1960 per la Unió Astronòmica Internacional. Des dels anys seixanta, s'hi han enviat múltiples naus espacials robòtiques per explorar Mart des de l'órbita i la superfície. El planeta s'ha mantingut sota observació mitjançant instruments terrestres i espacials en un ampli ventall de l’ espectre electromagnètic. El descobriment de meteorits a la Terra originats a Mart ha permès examinar en laboratori les condicions químiques del planeta.
Primers registres alt=At left are two concentric circles around a disk. Lines from the circles are projected on a star chart at right, demonstrating the S-shaped motion of Mars|esquerra|miniatura|Quan la Terra passa a Mart, aquest darrer planeta apareixerà temporalment per invertir el seu moviment a través del cel. Els astrònoms egipcis antics van registrar l'existència de Mart com a objecte errant al cel nocturn. Al segon mil·lenni aC estaven familiaritzats amb l'aparent moviment retrògrad del planeta, el qual semblava que es movia en la direcció oposada a través del cel des de la seva progressió normal. Mart es va representar al sostre de la tomba de Seti I, al sostre del Ramesseum i al mapa estel·lar de Senemut. L'últim és el mapa estel·lar més antic conegut, datat el 1534 aC, i basat en la posició dels planetes.
En el període de l'Imperi neobabilònic, els astrònoms babilonis feien observacions sistemàtiques de les posicions i el comportament dels planetes. Per a Mart, sabien, per exemple, que el planeta feia 37 períodes orbitals, o 42 circuits del zodíac, cada 79 anys. Els babilonis van inventar mètodes aritmètics per fer petites correccions a les posicions previstes dels planetes. Aquesta tècnica es va derivar principalment de les mesures temporals, com quan Mart s'aixeca per sobre de l'horitzó, en lloc de la posició menys coneguda del planeta sobre l'esfera celeste.
Els registres xinesos dels albiraments i moviments de Mart apareixen abans de la fundació de la dinastia Zhou (1045 aC) En la dinastia Qin (221 aC), els astrònoms ja mantenien registres estrets de conjuncions planetàries, incloses les de Mart. Les ocultacions de Mart per part de Venus es van assenyalar el 368, 375 i 405 dC. El període i el moviment de l'òrbita del planeta es van conèixer amb detall durant la dinastia Tang (618 dC).
L'astronomia de l'antiga Grècia va estar influenciada pel coneixement transmès des de la cultura mesopotàmica. Així, atès que els babilonis van associar Mart a Nergal, el seu déu de la guerra i de les epidèmies, els grecs el van associar amb el seu déu de la guerra, Ares. Durant aquest període, els moviments dels planetes eren poc interessants per als grecs; Els treballs i dies d'''Hesíode (cap al 650 aC) no fa esment a aquests cossos celestials.
Models orbitals alt=A series of concentric circles surround a fanciful representation of the Earth at center. Latin words and astrological symbols lie around the perimeter.|miniatura|Model geocèntric de l’Univers. Els grecs van utilitzar la paraula planēton per referir-se als set astres que es movien respecte a les estrelles de fons. Com que tenien una visió geocèntrica, pensaven que aquests cossos es movien a causa de la força exercida per la Terra. En la seva obra, La República, el filòsof grec Plató va proporcionar l'afirmació més antiga coneguda que defineix l'ordre dels planetes en la tradició astronòmica grega. La seva llista, per ordre del més proper al més allunyat de la Terra, era la següent: Lluna, Sol, Venus, Mercuri, Mart, Júpiter, Saturn i les estrelles fixes. En el seu diàleg Timeu, Plató va proposar que la progressió d'aquests objectes a través del cel depenia de la seva distància, de manera que l'objecte més distant es movia a menor velocitat.
Aristòtil, estudiant de Plató, va observar una ocultació de Mart per la Lluna el 4 de maig de 357 aC. Dit això, va concloure que Mart havia d'estar més lluny de la Terra que la Lluna. També va assenyalar que altres ocultacions d'aquest tipus d'estrelles i planetes havien estat observades pels egipcis i els babilonis. Aristòtil va utilitzar aquesta evidència observacional per donar suport a la seqüenciació grega dels planetes. La seva obra Sobre el cel va presentar un model de l'univers en què el Sol, la Lluna i els planetes circulen al voltant de la Terra a distàncies fixes. Una versió més sofisticada del model geocèntric va ser desenvolupada per l'astrònom grec Hiparc de Nicea quan va proposar que Mart es mogués al llarg d'una pista circular anomenada epicicle que, al seu torn, orbitava al voltant de la Terra al llarg d'un cercle més gran anomenat deferent.
A l'Egipte romà durant el , Claudi Ptolemeu va intentar abordar el problema del moviment orbital de Mart. Les observacions de Mart havien demostrat que el planeta semblava moure's un 40% més ràpidament per un costat de la seva òrbita que per l'altre, entrant en conflicte amb el model aristotèlic de moviment uniforme. Ptolemeu va modificar el model del moviment planetari afegint un punt desplaçat, Equant, des del centre de l'òrbita circular, al voltant de la qual es mou el planeta a una velocitat de rotació uniforme. Així mateix, va proposar que l'ordre dels planetes, augmentant-ne la distància, fos: la Lluna, Mercuri, Venus, Sol, Mart, Júpiter, Saturn i les estrelles fixes. El model de Ptolemeu i el seu treball col·lectiu sobre astronomia es van publicar a la col·lecció de diversos volums Almagest, que es convertiria en el tractat d'autoritat sobre astronomia occidental durant els següents catorze segles.
Al segle V dC, el text astronòmic indi Surya Siddhanta va estimar la mida angular de Mart en 2 arc-minuts (1/30 de grau), i la seva distància a la Terra de 10.433.000 km (1.296.600 yojana, on una yojana equival a vuit km al Surya Siddhanta). D'això es dedueix que el diàmetre de Mart seria de 6.070 km (754,4 yojana), amb un error dins de l'11% del valor acceptat actualment de 6.788 km. No obstant això, aquesta estimació es basava en una suposició inexacta de la mida angular del planeta. El resultat podia haver estat influït per l'obra de Ptolemeu, que va incloure un valor d'1,57 minuts d'arc. Les dues estimacions són significativament més grans que el valor obtingut posteriorment per telescopi.
El 1543, Nicolau Copèrnic va publicar un model heliocèntric a la seva obra De revolutionibus orbium coelestium. Aquest enfocament va situar la Terra en una òrbita al voltant del Sol entre les òrbites circulars de Venus i Mart. El seu model explicava amb èxit per què els planetes Mart, Júpiter i Saturn es trobaven al costat oposat del cel del Sol sempre que es trobaven enmig dels seus moviments retrògrads. Copèrnic va ser capaç d'ordenar els planetes en el seu ordre heliocèntric correcte basant-se únicament en el període de les seves òrbites sobre el Sol. La seva teoria va anar guanyant acceptació entre els astrònoms europeus, particularment després de la publicació de les taules pruteniques de l'astrònom alemany Erasmus Reinhold el 1551, que es van calcular mitjançant el model copernicà.Rabin, Sheila, "Nicolaus Copernicus", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2019 Edition), Edward N. Zalta (ed.), Consulta: 6/04/2021
El 13 d'octubre de 1590, l'astrònom alemany Michael Maestlin va observar una ocultació de Mart per part de Venus. Un dels seus estudiants, Johannes Kepler, es va convertir ràpidament en favorable al sistema copernicà. Després de completar la seva formació, Kepler es va convertir en ajudant del noble i astrònom danès Tycho Brahe. Amb l'accés concedit a les observacions detallades de Tycho sobre Mart, Kepler es va posar a treballar matemàticament per muntar un reemplaçament a les taules pruteniques. Després de fracassar en repetides ocasions el moviment de Mart en una òrbita circular, tal com es requeria sota el copernicanisme, va aconseguir fer coincidir les observacions de Tycho assumint que l'òrbita era una el·lipse i que el Sol estava situat en un dels focus. El seu model es va convertir en la base de les lleis de Kepler sobre el moviment planetari, publicades a la seva obra de diversos volums Epitome Astronomiae Copernicanae (Epitome of Copernican Astronomy) entre 1615 i 1621.
Primeres observacions amb telescopi