Mars 3
Mars 3 oli Neuvostoliiton vuonna 1971 Marsia tutkimaan lähettämä avaruusluotain. Luotain oli kaksiosainen: toisen osan oli tarkoitus jäädä Marsia kiertävälle radalle, toisen osan laskeutuessa Marsin pinnalle. Laskeutumisosa oli kartionmuotoisen lämpökilven sisällä ollut pallomainen laite. Kiertorataosan piti kuvata Marsin pintaa ja tehdä mittauksia mm. Marsin ilmakehän koostumuksesta. Laskeutumiskapselin piti ottaa kuvia Marsin pinnalta. Marsin kiertoradalta ei onnistuttu kuvaamaan Marsin pintaa, koska Marsin pinnalla riehui valtava pölymyrsky, joka peitti koko planeetan pinnan. Laskeutumiskapseli tuhoutui luultavasti osuessaan Marsin pintaa, mutta Mars 3 ehti lähettää mittaustietoja Marsin ilmakehästä.
Vuonna 1971 Marsin lähelle saapuneet Mars 2 ja 3 kiersivät Marsia soikeilla radoilla, mutta niiden laskeutujat tuhoutuivat osuessaan Marsin pintaan.
Mars 2 laukaistiin 19. toukokuuta 1971 ja saapui 27. marraskuuta kiertämään Marsia, 2 viikkoa ensimmäisen kiertolaisen, Mariner 9:n, jälkeen. Mars 2:n kiertolainen mittasi Marsin ilmakehän koostuvan pääosin hiilidioksidista. Mars 2:n laskeutuja iskeytyi Marsin pintaan ehkä syöksyttyään kaasukehään liian jyrkässä kulmassa, ja laskuvarjo ei avautunut. Näin Mars 2:sta tuli ensimmäinen Marsin pintaan iskeytynyt luotain. Mars 2:n mukana oli myös pieni Mars-kulkija.
Mars 3 laukaistiin 28. toukokuuta 1971, ja luotain asettui jarrutuksen jälkeen Marsia kiertämään. Kiertäjän radan ylin piste oli 200 000 km Marsin pinnan yläpuolella, alin 1 500 km:n päässä ja kiertoaika 11 vuorokautta.
Mars 3:n laskeutujan väitetään toimineen noin 20 sekuntia ennen tuhoutumistaan pölymyrskyssä. Hyvin epäselvä kuva lähti kapselista ennen sen mykistymistä. Toisten lähteiden mukaan tämä oli valheellista propagandaa, jolla haluttiin peittää operaation täydellinen epäonnistuminen.
Mars 3 kuvasti pääosin pelkkää pölymyrskyä, joka peitti koko planeetan pinnan. Filmi loppui ennen kuin pölymyrsky laantui; luotaimen etukäteen asetettua kuvausautomaattia ei voitu pysäyttää.
Mars 3:n mittausten mukaan pölymyrsky nosti hiukkasia 8-10 km:n korkeuteen moniksi kuukausiksi. Lämpötila pinnalla laski 20-30 astetta pölymyrskyn aikana, ja kaasukehä lämpeni pölyhiukkasten imemän säteilyn takia. Paine pinnalla oli alle 1/200 Maan ilmanpaineesta. Hiilidioksidi hajosi ylhäällä Auringon säteilyn takia hiilimonoksidiksi ja hapeksi.
Sputnik 22 laukaistiin 24. lokakuuta 1962, mutta sen kantoraketin viimeinen vaihe räjähti. Mars 1 lähti kohti Marsia 1. marraskuuta 1962, mutta yhteys siihen katkesi pian. Sputnik 24 tuhoutui viimeisen vaiheen käynnistyksen jälkeen 4. marraskuuta 1962. Zond 2 laukaistiin 30. marraskuuta 1964, mutta yhteys katkesi pian. Zond 3 kiersi Kuun kuvaten sen kääntöpuolta, ja sen tarkoitus oli suunnata kohti Marsia, mutta yhteys siihen katkesi. Vuonna 1969 käytettiin aikaisempaa suurempaa Proton-kantorakettia ensi kertaa Mars-luotainten laukaisuun 27. maaliskuuta 1969 ja 2. huhtikuuta 1969. Kosmos 419 laukaistiin Proton-kantoraketilla, mutta neljäs vaihe ei irronnut, ja koko 10 000 kg:n painoinen luotain putosi kahden päivän jälkeen Maan kiertoradalta takaisin.
Neuvostoliitto aloitti kunnianhimoisen Mars-ohjelman 1973, laukaisten neljä luotainta, Mars 4-7 kolmen viikon sisällä vuoden 1973 kesällä. Luotaimet saapuivat Marsin lähelle maalis–huhtikuussa 1974. Kaikki nämä epäonnistuivat ainakin osittain, vaikka lähettivät paljon mittaustietoa Maahan. Luotaimiin voitiin asentaa joko kiertoradalle asettumiseen tarvittava polttoaine tai laskeutumiskapseli, koska vuoden 1973 "laukaisuikkuna" ei ollut polttoainetaloudellisesti yhtä edullinen kuin edellinen, vuoden 1971 ikkuna. Mars 4 ja 5 aiottiin kiertäjiksi, Mars 6 ja 7 ohilentolaskeutujiksi. Luotaimet olivat painavia, noin 4 650 kg. Venäläisten ei tarvinnut pihistellä luotainten painossa niin kuin amerikkalaisten, joiden kehittyneempi tietotekniikka oli etu esimerkiksi Mariner 9 -luotaimessa.
Mars 4 lensi Marsin ohi 2 200 km:n päästä, kun sen jarruraketti ei käynnistynyt. Mars 5 toimi Marsin kiertoradalla vain muutaman päivän, mutta lähetti sieltä kuvia ja mittaustietoja. Mars 6:n laskeutuja lähetti tietoja kaasukehästä mitaten Marsin kaasukehän lämpötila- ja paineprofiilia. Se lähetti tuloksia 148 sekuntia ilmakehään vajotessaan, mutta ei onnistunut laskeutumaan pinnalle toimivana. Mars 7 ei onnistunut jarruttamaan Marsin kiertoradalle, ja sekä emäalus että laskeutuja lensivät Marsin ohi ja jäivät Aurinkoa kiertävälle radalle. Laskeutuja oli irtautunut väärällä hetkellä.
Neuvostoliiton epäonni jatkui Marsin tutkimuksissa Phobos-ohjelmassa, jossa toinen luotain menetettiin ilmeisesti auringon voimakkaan purkauksen säteilyannokseen ja toinen ilmeisesti vääriin ohjauskomentoihin aikana jolloin ohjauskeskuksia siirrettiin mm. Mustan meren rannalta Venäjän neuvostotasavaltaan. Venäjän Mars 96 -ohjelma tuhoutui laukaisun epäonnistuttua. Ylin rakettivaihe oli avaruusluotaimen komennossa eikä se toiminut.