Un module d'atterrissage reste immobile. Un rover se déplace. Ces robots à roues parcourent la surface d'une autre planète, transportant des instruments, des caméras et parfois des foreuses. Ils permettent aux scientifiques d'examiner plusieurs sites au lieu d'un seul.

Se déplacer sur Mars est lent. Les signaux mettent entre trois et vingt-deux minutes pour atteindre la Terre, empêchant ainsi les opérateurs de piloter en temps réel. Les rovers reçoivent des commandes, puis les exécutent de manière autonome, grâce à un logiciel embarqué qui leur permet d'éviter les obstacles.

Rovers remarquables

• Sojourner, le premier rover martien, 1997
• Spirit and Opportunity, lancé en 2003
• Curiosity, toujours en opération dans le cratère Gale
• Persévérance, collecte d'échantillons en vue d'un retour ultérieur

L'énergie provient de panneaux solaires ou de générateurs thermoélectriques à radio-isotopes. Les tempêtes de poussière sur Mars peuvent recouvrir les panneaux solaires et interrompre l'alimentation, c'est pourquoi les sources nucléaires sont privilégiées pour les missions de longue durée. Chaque rover est conçu pour fonctionner plusieurs années au-delà de sa durée de vie prévue.