Dne 15. července 1965 dorazila sonda Mariner 4 k Marsu a poslala na Zemi vůbec první detailní snímky jeho povrchu. Neobydlená pustina plná kráterů rozptýlila dávné představy o mimozemských civilizacích a "kanálech", které údajně pozoroval astronom Percival Lowell koncem 19. století.
Mariner 4 odstartoval už v listopadu 1964. Vybaven televizní kamerou a dalšími přístroji měl za úkol prozkoumat nejen Mars, ale i meziplanetární prostor. Během průletu ve výšce 1 800 metrů nad povrchem pořídil téměř dvě desítky snímků a přinesl přelomový pohled na rudou planetu.
Po průletu kolem Marsu pokračovala sonda na oběžnou dráhu kolem Slunce a v roce 1967 se znovu přiblížila Zemi. Kvůli vyčerpané energii byla komunikace s Marinerem 4 ukončena v prosinci téhož roku.
Tato mise patřila mezi první velké úspěchy nově založené NASA, která vznikla v roce 1958. Ačkoliv v té době pracovala i na vyslání prvního člověka do vesmíru, Mariner 4 dokázal, že i bez posádky lze dosáhnout historického průlomu v poznávání vesmíru.
