Việc thăm dò Sao Hỏa là mục tiêu của các chương trình không gian quốc gia trong nhiều thập kỷ. Công việc sơ bộ cho các nhiệm vụ liên quan đến các cuộc thám hiểm của con người đã được thực hiện từ những năm 1950, với các nhiệm vụ theo kế hoạch thường được tuyên bố là diễn ra từ 10 đến 30 năm trong tương lai khi chúng được soạn thảo. Danh sách các kế hoạch sứ mệnh Sao Hỏa phi hành đoàn cho thấy các đề xuất nhiệm vụ khác nhau đã được đưa ra bởi nhiều tổ chức và cơ quan không gian trong lĩnh vực thám hiểm không gian này. Các kế hoạch đã thay đổi từ các cuộc thám hiểm khoa học trong đó một nhóm nhỏ (2 đến 8) đến thăm Sao Hỏa trong khoảng thời gian vài tuần hoặc một năm, cho đến sự định cư vĩnh viễn trên Sao Hỏa.
Trong những năm 2010, nhiều cơ quan của Mỹ, Châu Âu và Châu Á đã phát triển các đề xuất cho các sứ mệnh của con người lên Sao Hỏa. Họ hiện đang phát triển và thử nghiệm các công nghệ.
Sao Hỏa trong tiểu thuyết là mục tiêu thường xuyên của sự khám phá và định cư trong sách, tiểu thuyết đồ họa và phim.