Der Mars gehört zu den inneren (erdähnlichen) Planeten. Naben der Erde ist Mars der einzige Planet, bei dem es möglich ist, durch die Atmosphäre hindurch auf die feste Oberfläche zu blicken.

Seine Entfernung zur Erde schwankt je nach Stellung der beiden Planeten auf ihren Bahnen zwischen rund 56 Mio km und 400 Mio km. Der Marstag ist mit 24 Stunden und 37 Minuten nur wenig länger als ein Erdentag. Die Neigung der Äquatorebene (23°59') führt wie bei der Erde zu einem Wechsel des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen und damit zu Jahreszeiten.

Messungen von amerikanischen Raumflugkörpern ergaben, dass die Marsatmosphäre bis in 230 km Höhe reicht (Temperatur 200°K = -73°C). Die Marsatmosphäre besteht in Bodennähe aus Kohlendioxid (95%), Stickstoff (weniger als 0,4%), Wasserdampf (zwischen 0,01 und 0,1%, stark variabel), Kohlenmonoxid (weniger als 0,16%) und Spuren der Edelgase Krypton und Xenon.

Der Atmosphärendruck an der Oberfläche des Planeten beträgt rund 8mbar. Temperaturmessungen amerikanischer Raumsonden ergaben durchschnittliche Tagestemperaturen zwischen +13°C und -53°C und Nachttemperaturen zwischen -53°C und -100°C. Die tiefste gemessene Temperatur betrug 134°K (-139°C), unmittelbar am Südpol, der zum Zeitpunkt der Messung in der lokalen Winterperiode war. Dies bedeutet, dass in der Winterperiode über dem Polgebiet atmosphärisches Kohlendioxid ausfriert und als Eis deponiert wird. Die Sommertemperatur ergab gleichzeitig 205°K (-68°C); demnach dürfte die permanente Polkappe im Sommer aus normalem Wassereis bestehen.

Als charakteristische Oberflächenformen kommen neben Vulkanen und durch Meteoriteneinschlag entstandene Krater auch Sanddünenfelder, Risse, Spalten u.a. Bruchsysteme sowie 1000 km lange und bis zu 250 km breite flußähnliche Vertiefungen vor.

Größe	Wert
mittlerer Abstand von der Sonne	227,9x106 km = 1,524 AE
Umlaufzeit um die Sonne	686,98 d
Rotationszeit	1,026 d
Bahnneigung gegen die Ekliptik	1,85°
Exzentrizität der Umlaufbahn	0,093
Äquatorneigung gegen die Bahnebene	23°59'
Äquatordurchmesser	6794 km
mittlere Dichte	3,93 g/cm³
Masse	6.42 x 1023
Fallbeschleunigung	372 cm/s²
Albedo	0,154
größte scheinbare Helligkeit	-2,9 mag
Monde	2 (Phobos und Deimos)

Der winzige nur 27 x 22 x 18 km große Phobos umrundet neben seinem Bruder Deimos auf ein und derselben Bahn den Planeten Mars fast 3 mal am Tag in einer durchschnittlichen Entfernung von ungefähr 9.378 km. Phobos gehört zu den dunkelsten Objekten im Sonnensystem. Auch Phobos zeigt dem Planeten Mars, ähnlich wie der Erdmond der Erde, immer die gleiche Seite zu. Die auf dem Bild erkennbaren Rillen, Gräben und aneinander aufgereihten kleinen Krater wurden möglicherweise durch einen starken Meteoroideneinschlag hervorgerufen, der auf der hier nicht sichtbaren Seite des Mondes stattfand. Der dabei entstandene große Krater Stickney wurde nach dem Mädchennamen der Ehefrau des Entdeckers von Phobos und Deimos benannt. Asaph Hall erspähte die beiden kleinen Marsmonde während der Marsopposition im Spätsommer 1877.