Los instrumentos científicos consisten en: Una cámara HiRISE para obtener fotos de alta resolución, un CTX (Context Imager) para observaciones en tiempo real con resolución de 6 m/pixel, el MARCI (Mars Color Imager) para estudiar las variaciones del clima en Marte, el CRISM (Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer Mars) para medir la distribución de humedad, calor, minerales y rastros de agua, MCS (Mars Climate Sounder) para medir la temperatura, humedad y polvo marciano, el SHARAD (Shallow Radar) para rastrear agua helada de hasta 1 km con una resolución de 3 km, el Electra para las telecomunicaciones con los robots en el suelo, una cámara de navegación óptica para navegar la nave hasta Marte, un experimento de banda Ka para mejorar las comunicaciones de potencia menor, un experimento Doppler para medir el campo gravitatorio de Marte, y un acelerómetro de investigación de estructura atmosférica para obtener datos de la atmósfera superior de Marte, y la densidad de la atmósfera superior.