降落到沙塵大地
 
第一批抵達火星的成員，將受惠於先行抵達的各式無人太空船；這些太空船有的在軌道運行，有的已降落在火星表面。舉例來說，目前正繞著火星運轉的太空船包括美國航太總署的火星奧德賽號（Mars Odyssey）、火星勘測軌道衛星（Mars Reconnaissance Orbiter），以及火星大氣與揮發物演化任務（Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission，MAVEN），都屬於國際合作的火星探索艦隊。此外，還有歐洲的火星快車號（Mars Express），以及印度的火星軌道任務號（Mars Orbiter Mission，MOM）。
 
先行抵達的機械設備，也已在火星的沙塵大地上，進行各種任務，包括火箭、降落傘、安全氣囊、甚至還有一種稱為「空中起重機」的複雜機械，成績好壞參半。美國方面成功的例子包括1976年的兩部維京號（Viking）、1997年的拓荒者號（Pathfinder）登陸器，以及拓荒者號攜帶的旅居者號（Sojourner）探測車、2004年的探測車雙胞胎精神號（Spirit）與機會號（Opportunity），還有2008年的鳳凰號（Phoenix）。而在2012年8月，美國航太總署的「火星科學實驗室任務」成功地讓車子大小的好奇號（Curiosity）探測車抵達火星表面，這是截至目前為止最大型的火星登陸太空船，總質量約900公斤。
 
至於載人太空船加上足以維生的居住艙，載重量又大上許多，必須使用前所未有的降落技術才能安全著陸。問題是，要把設備和人員安置在火星上的技術，比起阿波羅號把人類送上月球困難許多，因為火星的重力較大，還擁有大氣。火星的大氣非常稀薄卻不容忽視，仍足以使進入大氣的太空船過熱。另一方面，儘管有過熱的威脅，這層大氣卻又沒有厚到只用空氣動力減速的方式著陸，尤其載人任務的質量又十分龐大。
 
研究指出，最好的策略是先使用空氣動力減速器，直到進入火星的太空船速度抵達超音速，分離空氣動力系統，啟動降落模組火箭引擎，讓太空船在火星上動力下降，進行最後階段的降落，以及靠局部控制著陸。
 
但加入了人為因素，又使挑戰更加艱鉅。舉例來說，假設把第一批成員裝載在將近40公噸的登陸艇中，以降落傘降下，所需的降落傘大小相當於美國加州的玫瑰盃球場（Rose Bowl，佔地4公頃）。要把人員和用具送上火星，目前考慮採用巨型可充氣式空氣動力減速器和超音速反推進裝置。