Carl Sagan fece una serie di scoperte significative su Venere e Marte, ma la scoperta che lo portò alla fama fu la sua prova che l'atmosfera di Venere traeva calore dall'effetto serra. Questo si riferisce all'atmosfera -trapping hat che potenzia la temperatura superficiale del pianeta.
Mentre Sagan ha fatto un piccolo errore nella sua scoperta attribuendo parte dell'effetto serra su Venere al vapore acqueo quando l'atmosfera ne contiene quasi nessuna, la scoperta di Sagan è stata una componente importante della ricerca che ha aiutato gli scienziati a capire perché la temperatura di la Terra stava salendo.
Un altro contributo che Sagan fece all'astronomia fu la sua spiegazione per i diversi colori sulla superficie marziana. Alcuni scienziati avevano ipotizzato che la causa fosse la vegetazione, ma suggerì che il cambiamento della polvere nelle tempeste del vento stava causando i cambiamenti. Quando l'astronave Mariner visitò Marte negli anni '70, la teoria di Sagan fu confermata.
Come risultato delle sue scoperte, Sagan divenne una figura centrale nelle missioni degli anni '70 che la NASA stabilì per esplorare pianeti con robot. Il suo team ha diretto la missione di imaging di Mariner 9 sulla superficie di Marte, che ha prodotto più di 7.000 immagini, e ha aiutato a scegliere i punti di atterraggio per le missioni Viking 1 e 2, il primo ad atterrare su Marte.
