同一年11月14日抵达，成为第一个环绕除了地球以外第一颗行星的太空船——仅仅小幅度领先苏联的火星2号及火星3号，它们也都在一个月之内抵达。经过好几个月的沙尘暴后它终于传回令人惊讶的地表清晰照片。
目标.水手9号设计为延续进行从水手6号及水手7号的大气研究，并且绘制超过70%火星地表，以之前火星任务都未有的最低高度（1500公里）及最高解析度（1公里/像素 x 100公尺/像素）。红外线辐射计用来侦测热源做为火山活动的证据。两个火星的卫星也同时被分析。水手9号最后超越它的设计目标。