Marte è stato scoperto dall'osservazione visiva senza strumenti. La prima menzione delle osservazioni su Marte si è verificata in antichi documenti egiziani risalenti a migliaia di anni fa. Nel 1610, Galileo Galilei fu la prima persona ad osservare Marte attraverso un telescopio.
Poiché Marte è visibile ad occhio nudo, è impossibile dire chi ha scoperto per primo il pianeta, sebbene gli astronomi egizi abbiano fornito le prime osservazioni scritte note. Marte fu raffigurato nella tomba del faraone Seti I, che morì intorno al 1279 a.C. Appare anche su una mappa stellare nella tomba di un antico architetto egiziano di nome Senenmut. Nel 1045 a.C., gli astronomi cinesi avevano anche registrato osservazioni sul movimento di Marte. Gli astronomi babilonesi tenevano registrazioni dettagliate delle osservazioni di Marte durante l'Impero Neo-Babilonese a partire dal 625 a.C. Platone elencò Marte nel suo ordine dei pianeti in "La Repubblica", pubblicato intorno al 380 a.C.
Sebbene Galileo abbia usato un telescopio per studiare Marte, non è stato in grado di discernere i dettagli della superficie. Nel 1659, l'astronomo olandese Christiaan Huygens illustrò per la prima volta le caratteristiche topografiche di Marte. Da allora, molti astronomi hanno notato ulteriori dettagli sulla superficie del pianeta. Nel 1965, la nave spaziale NASA Mariner 4 volò vicino a Marte e fece fotografie dettagliate. Nel 1976, le astronavi della NASA Viking 1 e Viking 2 sbarcarono su Marte e rimandarono foto dalla superficie del pianeta. Tre astronavi orbitano su Marte e due robot viaggiano sulla superficie raccogliendo fotografie e informazioni, a partire dal 2014.
