Sur l'ensemble des planètes du système solaire en dehors de la Terre, la vie sur Mars semble la plus probable, même si la chance est de petite taille, probablement moins de 1%. Les astronomes ont spéculé sur la possibilité, depuis qu'ils ont vu "canaux" sur Mars avec des télescopes début, ainsi que des entrevoir la présence de calottes glaciaires. La vague d'enthousiasme qui de Mars "canaux" générés lors de leur découverte a donné naissance à la notion de culture populaire Martiens. Il devint évident que ces canaux étaient formations naturelles, mais la spéculation autour de la vie sur Mars a continué de toute façon.
La recherche directe de la vie sur Mars a commencé dans les années 1970, lorsque les sondes Viking ont été envoyés là-bas, avec pour mission principale l'analyse du sol martien pour les microorganismes. Ils n'en trouvèrent point, y compris l'absence de molécules organiques à tous. Un atterrisseur plus récente, Phoenix, est arrivé sur Mars en 2008 avec un équipement plus sensible et répété les tests, ne trouvant rien de nouveau. Des tests approfondis devront probablement attendre la visite de l'homme et à long terme la colonisation de Mars, ce qui pourrait ne pas arriver avant 2050 ou plus.
Même si aucune vie de surface sur Mars a été détectée dans ces missions, ces résultats ne sont pas définitifs. Certains chercheurs ont utilisé des techniques similaires pour tester la vie dans les vallées sèches de McMurdo de l'Antarctique, qui sont connus pour posséder des micro-organismes, et ils se sont révélés négatifs, suggérant que les approches différentes seront nécessaires pour bien vérifier les résultats Viking et Phoenix. Quoiqu'il en soit, ces tests auraient manqué la vie sous la surface. En 2007, il a été calculé que la vie basée sur l'ADN ou de l'ARN ne serait pas en mesure de survivre longtemps à moins de 7,5 mètres (25 pieds) sous la surface en raison de l'afflux de rayons cosmiques. Par conséquent, l'emplacement le plus probable de la vie sur Mars est toujours cochée.
La pièce la plus définitive des preuves que nous avons actuellement qu'il peut y avoir en effet des micro-organismes surface martienne est l'observation de méthane dans l'atmosphère de Mars. Sur Terre, le méthane provient presque toujours d'une source biologique, mais d'autres processus peuvent créer du méthane - le plus souvent volcanisme ou de l'activité hydrothermique. A quelques rares autres procédés non biologiques peuvent créer du méthane, tels que la serpentinisation. La présence de méthane dans l'atmosphère martienne indique que quelque chose est de le produire en permanence, comme le méthane se décompose rapidement au soleil martien. Manque de Mars du volcanisme ou geysers hydrothermales rend peu probable que le méthane a été produite de cette manière. Ainsi, il semble que la source est un processus rare non biologique ou du sous-sol des bactéries méthanogènes.