二日飞掠任务（1965年7月14至15日）提供了火星气候有限而粗略的模式。之后的水手6号和水手7号提供了缺少的气候基本讯息。之后真正取得火星气候资料是开始于1975年的海盗号计画和之后计画，例如极为成功的火星全球探勘者号。这些观测工作已经有称为火星大气环流模式（Mars General Circulation Model, MGCM）的电脑模拟计算辅助。几个不同的迭代模式增进了火星气候模式有限度的了解。气候模式在显示大气物理和小于影像解析度的尺度上是受到限制的。它们也可能基于火星大气机制和受到火星观测资