Průzkum pomocí sond Mariner a Viking
Mariner 4
Fotografie pořízené sondou Mariner 4 v roce 1965 přinesly záběry ukazující Mars jako suchou planetu bez řek, oceánů či zřejmých známek života. Pozdějším vyhodnocením snímků se zjistilo, že povrch planety je pokryt krátery, naznačující nepřítomnost deskové tektoniky a výrazného počasí po dobu minimálně 4 miliard let. Sonda také zjistila, že Mars nemá významné magnetické pole, které by chránilo planetu před dopadajícím kosmickým zářením poškozujícím živé tkáně. Mimo fotografování Marsu byla sonda vybavena i na odhad atmosférického tlaku, který určila v rozmezí 4 až 7 milibarů. Tyto hodnoty tlaku znamenaly potvrzení, že se na povrchu nemůže vyskytovat tekutá voda v dlouhodobém stavu. Po misi sondy Mariner 4 se změnila koncepce hledání života na Marsu. Výzkum se zaměřil na hledání potenciálního mikrobakteriálního života namísto vyšších organismů, pro které jsou podmínky na Marsu nejspíše nevyhovující.
Experimenty sondy Viking
Hlavním cílem programu sond Viking v 70. letech 20. století bylo provést experimenty zaměřené na hledání mikroorganismů v marsovské půdě. Velkou obtíží při plánování této mise měla NASA s množstvím znalostí o horninovém složení povrchu, jelikož byla odkázána převážně pouze na data získané během mise sondy Mariner 4. Na základě tohoto stupně znalostí byly experimenty koncipovány pro hledání života obdobného tomu pozemskému. I když čtyři experimenty neproběhly, jeden experiment navrátil pozitivní data v nárůstu CO2. Následně byl výsledek tohoto experimenty mnohokrát diskutován mezi vědci, kteří se přeli o to, zdali se jedná o projev života a nebo o obyčejný jev způsobený chemickou reakcí oxidantu s Marsovskou půdou, která by přinesla stejné výsledky. Další připomínky poukazovaly na to, že množství potenciálních mikroorganismů by bylo natolik nízké, že by plynový chromatograf neměl šanci je detekovat.
Po 30 letech byly výsledky z experimentu vyhodnoceny znovu s ohlédnutím na pokrok v exobiologii a nových znalostí o extromilních organismech. Po přezkoumání se došlo k závěru, že vybavení sondy Viking nebylo na dostatečné technické úrovni, aby bylo možno tyto životní formy známé ze Země detekovat, či by je případná testovací procedura zabila. Nové představy o životě nyní kalkulují s tím, že místo zničení potenciálních organismů vysokým obsahem peroxidu vodíku a dalších oxidantů, jsou tyto látky základním kamenem chemických reakcí, které by organismy využívaly pro své přežití. Například peroxid vodíku může zastavit zmrznutí vody v buňce při teplotách až -50 °C, jako se děje v případě metabolismu pozemské bakterie Acetobacter peroxidans.
Objevují se i teorie, které se snaží vysvětlit nenalezení jasných známek života v okolí sondy tím, že případné bakterie v okolí sondy mohly zahubit unikající plyny z raketového motoru během přistávacího manévru sondy.