Cortesia do Centro Nacional de Dados Científicos Espaciais da NASA
A missão de 1971 da Mariner a Marte foi planeada para consistir em duas missões complementares, mas devido à falha da Mariner 8 no lançamento, apenas uma nave espacial ficou disponível. A Mariner 9 combinou objectivos das missões da Mariner 8(que construiu um mapa com 70% da superfície marciana) e da Mariner 9 (um estudo de alterações pelo tempo na atmosfera marciana e da superfície marciana).
A Mariner 9 tornou-se na primeira nave espacial a orbitar outro planeta. Lançada em 30 de Maio de 1971, a nave espacial de 506 quilogramas (1,116 libras) rodava à volta de Marte duas vezes por dia durante um ano inteiro, fotografando a superfície e analisando a atmosfera com instrumentos em infravermelho e ultravioleta. A nave espacial obteve dados da composição da densidade, pressão e temperatura atmosférica e também da composição, temperatura e topografia da superfície de Marte.
Quando a Mariner 9 se aproximou pela primeira vez, Marte estava totalmente obscurecido por tempestades de poeira, que persistiram por um mês. Mas depois da poeira desaparecer, a Mariner 9 continuou revelando um planeta muito diferente -- um planeta que ostenta gigantescos vulcões e um grande desfiladeiro que se estende por 4,800 quilómetros (3,000 milhas) pela superfície. Mais surpreendentemente, estavam cravadas as relíquias de antigos leitos de rios na superfície deste planeta aparentemente seco e poeirento. A Mariner 9 excedeu todos os primeiros requisitos fotográficos ao conseguir desenhar um mapa com 100 por cento da superfície do planeta e ao obter as primeiras fotografias de perto das pequeninas luas marcianas, Deimos eFobos.