MRO vil gjennomføre vitenskapelige operasjoner i 2 år, fra november 2006 til november 2008. En av hovedmålene er å kartlegge Mars-overflaten med høyoppløsningskamera, for å kunne velge fremtidige landingssteder for andre ferder til planeten. MRO vil hjelpe planleggerne i å vurdere både vitenskapelig verdi og riski forbundet med potensielle landingssteder. Romsonden vil også være en relay-stasjon og sørge for navigasjons-data for disse fremtidige ferdene.