Mars Odyssey 2001 Orbiter – sonda kosmiczna wysłana 7 kwietnia 2001 w kierunku Marsa przez NASA w ramach programu Mars Exploration Program. Pojazd wszedł na orbitę wokół planety 24 października 2001 roku. Główną misją Odyssey jest poszukiwanie śladów wody i lodu wodnego na i pod powierzchnią Marsa oraz badanie aktywności wulkanicznej. Po osiągnięciu głównych celów, NASA zaaprobowała wydłużenie misji do sierpnia 2006 roku. Obecnie statek kontynuuje badania naukowe oraz utrzymuje łączność między Ziemią a łazikiem Curiosity.
Cele misji mapowanie ilości i rozkładu pierwiastków chemicznych i minerałów na powierzchni Marsa oraz morfologii powierzchni poszukiwanie skupisk wodoru, mogącego wchodzić w skład zamarzniętej wody w podpowierzchniowych warstwach marsjańskiej gleby rejestrowanie promieniowania na niskiej orbicie marsjańskiej, w celu ocenienia ryzyka ewentualnych misji załogowych