Na pokładzie pojazdu bezzałogowej misji Mars Science Laboratory zostało umieszczone urządzenie mierzące poziom radiacji na powierzchni planety. Jest to pierwsze konkretne badanie związane z przygotowaniami do załogowej wyprawy na Marsa. Innym badaniem tego typu jest eksperyment produkcji tlenu z marsjańskiej atmosfery (MOXIE), znajdujący się na pokładzie łazika Perseverance misji Mars 2020. 21 kwietnia 2021 roku NASA potwierdziła działanie instrumentu MOXIE. Jest to istotne dla przyszłych astronautów oraz rakiet, gdyż tlen może służyć do oddychania, a także jako składnik paliwa rakietowego.
W sierpniu 2016 roku zakończyła się trwająca rok symulacja misji na Marsa. Sześciu naukowców przebywało w izolacji w kopule na górze Mauna Loa na Hawajach. W czerwcu 2023 roku w Teksasie rozpoczęła się kolejna symulacja misji marsjańskiej. Cztery osoby spędziły w zamknięciu 378 dni.
W styczniu 2025 roku prezydent Trump wrócił do koncepcji załogowej wyprawy na Marsa.
SpaceX SpaceX konstruuje rakietę Starship o dużym udźwigu. Według stanu na połowę 2026 r. rakieta jest na etapie lotów testowych. Pierwszy stopień wielokrotnie wyniósł drugi stopień i trzykrotnie poprawnie wylądował.