Manewr skorygował trajektorię Marinera w kierunku Marsa.
Przelot obok Marsa thumb|250px|left|Zdjęcie Marsa wykonane przez Marinera 4. Pierwsze zdjęcie Czerwonej Planety wykonane z przestrzeni kosmicznej. Przedstawia obszar o wymiarach 330 x 1200 km thumb|250px|left|To samo zdjęcie odtworzone na podstawie dostępnych oryginalnych danych numerycznych. Zdjęcie powiększono dwukrotnie. Credit: Piotr A. Masek/JPL. Zbliżenie sondy Mariner 4 do Marsa miało miejsce między 14 a 15 lipca 1965. Statek wszedł w tryb badań planetarnych o godzinie 15:41:49 GMT 14 lipca. Kamera telewizyjna rozpoczęła pracę o godzinie 00:18:36 GMT, 16 lipca. Wykonała 21 zdjęć z użyciem filtru czerwonego i zielonego, i 21 linii obrazu nr 22. Zdjęcia pokrywały nieciągły obszar powierzchni Marsa, od 40°N, 170°E, do 35°S, 200°E, następnie dalej przez terminator (50°S, 255°E), co odpowiada około 1% powierzchni Czerwonej Planety. Najmniejsze szczegóły jeszcze dostrzegalne na obrazach dostarczonych przez Marinera 4, miały około 3 km. Najmniejsza odległość do Marsa, 9846 kilometrów, nastąpiła o godzinie 01:00:57 GMT, 15 lipca. Wykonane zdjęcia zostały zapisane na pokładowym rejestratorze taśmowym. Oglądany z Ziemi Mariner 4 o godzinie 02:19:11 przeleciał za Marsem, co spowodowało planową przerwę w łączności. Nawiązano ją ponownie o 03:13:04 GMT.