火星的位置进行了详细的观测，他们发明了算术技术来预测火星的未来位置。 古希腊哲学家和天文学家发明了地心说来解释行星的运动。 在古希腊和古印度文献中可以找到对火星角直径的测量相关记载。 16世纪，尼古拉·哥白尼提出了太阳系的日心说，这个模型提出行星沿着环绕太阳的圆形轨道运行。 约翰内斯 · 开普勒对此进行了修正，得出了一条更符合观测数据的火星椭圆轨道。1610年伽利略第一次用望远镜观测火星。 在一个世纪内，天文学家发现了这颗行星上明显的反照率特征，包括黑色的大瑟提斯高原和极地冰盖。 他们能够确定行星的自转