Mars har blitt studert av jordbaserte instrumenter siden så tidlig som det 17. århundre, men det er bare siden utforskningen av Mars begynte på midten av 1960-tallet som nær-observasjoner har vært mulig. Sonder som passerer eller går i bane rundt Mars har levert data ovenfra, mens direkte målinger av atmosfæriske forhold har blitt utført av en rekke landingsfartøy og rovere. Avanserte instrumenter i bane rundt jorden fortsetter i dag å gi nyttige observasjoner av relativt store værfenomener.