火星探测
中国於2020年再次实施火星探测任务，将分成三步，绕、落、巡完成，因为除了美国，其它国家的环绕探测虽然没有发生问题，但着陆过程都失败了，为了保证着陆巡视器顺利完成火星着陆，天问一号需要在进行多轨调整逐渐接近火星之后才能着陆，环绕2至3个月寻找一个非常好的小窗口，让它进入到火星大气。 此前在2011年，中国“萤火一号”，搭乘俄罗斯“福布斯号”首次探索，因火箭没能完成地球轨道转移火星轨道而失败。“天问一号”於2020年7月23日由長征五號運載火箭從文昌衛星發射中心發射升空，並於2021年抵達火星，主要為放出探测器着陆火星。中国计划在2030年前后实施小行星探测、火星取样、木星系探测及行星穿越等3次深空探测任务。
火星探测
NASA已經開始進行第3個為期兩年，至2010年9月為止的延伸任務以觀測火星南北極冰冠、雲、沙塵暴等現象，以了解火星表面不同時間的改變，以及對火星表面礦物的測繪能有更好的結果。2008年9月30日衛星花6分鐘點燃助推火箭改變軌道，好讓紅外線遙測有更佳的結果以測繪火星表面礦物。但是這新的軌道也將使伽馬射線光譜儀因為過熱而無法使用。這次延伸任務也延續了對其他火星任務的支持。一般認為可以繼續使用至2015年。勇氣號和機遇號這兩台火星探測車拍攝的照片和其他資料有85%是以火星奧德賽號作為通訊中繼衛星送回地球的，且火星奧德賽號每天可以各一次聯絡這兩台探測車。衛星也協助探測未來探測車和已於2008年5月登陸的鳳凰號火星探測器分析可能登陸地點的安全性。奧德賽號協助2006年3月到達的火星偵察軌道器在進行氣阻減速（aerobraking）時觀測火星大氣層的狀況。