天文學家經過分析、推斷，認為在銀河係裏，最可能存在生命的是火星。
自從17世紀初意大利著名科學家伽利略發明望遠鏡之後，人們不斷用望遠鏡這根“魔管”來觀測火星，研究火星，獲得了好些關於火星的知識。
作為太陽係九大行星之一的火星，離太陽約2億多萬公裏，比地球遠7000多萬公裏。幾千萬公裏，對宇宙這個大尺度來說，是很短的距離。
當火星和地球各在太陽的一側時，相距最遠，二者之間的距離可達4億公裏；都在太陽同一側時，二者的距離最近時隻有5000萬公裏，這樣的機會每15年或17年有1次，叫做火星“大衝”。利用火星的“大衝”，人類可以清楚地觀察火星。
（1）火星上具有存在生命的可能
在太陽係裏，地球和火星不僅距離近，而且二者都有一定數量的大氣，可能還有水分；距離太陽都比較適中，溫度條件比別的行星好得多，變化也不算劇烈。這些都是生命存在必不可少的或有利於生命生存的條件。
從各方麵的條件看，火星上有生命存在的可能性。因此，人們對火星寄予莫大期望，希望有朝一日，能在火星上找到人類的鄰居和知音；希望通過對火星的探索，進一步深人了解生命起源之謎。人類在火星上尋找生命乃至智慧生物的熱情、期望、幻想交織在一起，逐漸形成了一種火星情結。
1877年9月5日火星“大衝”。意大利米蘭城的天文學家斯基帕雷利，用一架口徑24厘米的天文望遠鏡觀測火星，將自己的觀測結果畫成一張火星圖。圖上有許多細長的直線，幾條直線連接的地方是些明亮的區域。斯基帕雷利把這些細線叫做“水道”。但別人譯成英文的時候，把“水道”誤譯成了“運河”。斯基帕雷利明知翻譯有誤，可是沒有更正。於是以訛傳訛，火星上有運河的消息不脛而走。更有人展開了想象的翅膀，推論出火星是一個古老的文明世界，那裏的生物具有高度的智慧。
1894年，美國天文學家洛威爾為了更透徹地研究火星，在亞利桑那州建立了一座以研究火星為主的天文台。他認真觀察研究了十幾年，拍攝照片幾千張，他也宣布自己看到500多條火星運河。他認為，那些運河是為了灌溉和利用這個很幹燥的行星上的水源而特意建造的。不言自明的是，洛威爾相信火星上有著高度智慧的生物和文明。就這樣，關於“高度發達的火星社會”、“高度智慧的火星人”的傳說，更加有聲有色地傳播開了。
1897年，世界著名科幻小說家威爾士，寫了一本《宇宙戰爭》的書，書中的火星人被描繪成長著章魚一樣觸手的怪物，他們極端聰明而又極度殘忍；他們入侵地球時，用種種新式武器到處燒殺，引起一場星際大戰。40年後，紐約哥倫比亞廣播公司把這一小說改編成廣播劇播出，竟然使人誤以為真，引起美國全國性的大恐慌，街上人山人海，混亂之極，全國約有120萬人陷入驚慌與混亂之中，並發生了許多起人命事故。
1948年，在厄瓜多爾，電台謊稱外星人像一團烏雲，正逼近城市，並假冒市長的口吻，要求大家保持鎮靜。人們信以為真，整個城市陷入一片恐慌。事後得知這是一場騙局，憤怒的群眾襲擊了電台，放火焚毀了電台大樓，在混亂中造成重大傷亡。當局調動警力去維持秩序時，才發現城裏的警察已跑到城外去偵察外星人動向去了。
1877年，美國天文學家霍爾發現，火星周圍有兩顆衛星，他把它們叫做火衛一和火衛二。
當關於火星上有智慧生物的說法廣為流傳時，前蘇聯有個叫契霍夫的科學家，從1905年開始研究火星。他用光譜儀拍攝火星照片，拿來和高山上的耐寒植物的光譜照片比較，發現二者很相像。經過幾十年的研究，他明確作出結論：火星上有植物生長。於是建立起天體植物學這一分支學科。
1956年火星“大衝”時，天文學家不約而同地把望遠鏡對準了火星，觀察到許多有趣的現象。例如，某個區域在短時間內突然亮得比極冠還亮。契霍夫解釋說，這是火星上大麵積的降雪現象，這一解釋被許多人接受。
20世紀50年代，前蘇聯另一科學家什克洛夫斯基出語驚人，提出一個創造性見解。他認為，火星的兩個衛星那麼小巧，又是空心的，絕非天然而成，而是古代繁榮的、有智慧的生物發射的火星人造火星衛星。
關於火星的種種事出有因而又不足為憑的美麗幻想，反映出人類一種深深潛藏於無意識中的孤獨感。通過生命起源的探索，人類深信生命現象不是地球的專利，熱切希望在宇宙的其他地方找到生命，找到同類，找到超越自己的智慧生物。不過，人類的火星情結是自相矛盾的，既有對外星文明的向往，又有對超越人類文明的驚懼、擔心，擔心外星文明過於強大、超前與冷酷。
（2）否定火星文明之後
火星之謎多多，科學家對火星的興趣與日俱增。20世紀60年代以前的一段時間裏，科學家主要是把光學儀器和雷達結合起來進行觀測，雖有所獲，但是難有突破性的進展。
1962年，前蘇聯發射火星1號探測器，但它飛離地球1億公裏時，便與地球失去了聯係，一直下落不明。
從60年代至90年代的30多年時間裏，美國與前蘇聯一共向火星發送23個探測器，其中10個徹底失敗，7個到達了火星卻沒有傳回有效數據。日本於1998年7月4日，發射了它的第一艘火星探測飛船“希望”號，成為繼美國、前蘇聯之後第三個發射火星探測器的國家。
在這些火星探測器中，美國1971年發射的“水手”9號成為第一個繞火星飛行的人造天體。1976年，美國的“海盜”1號、“海盜”2號相繼在火星表麵著陸。它們發回了大量圖像、照片和取樣測試數據。結果表明，火星上的風光極為壯觀、奇特，很多情況是人們想象不到的。火星的地理環境有如下特點：
第一，火星上有無數大火山群、大峽穀、大河床的形跡。在火星上發現的無數峽穀中，馬利內利斯峽穀最大，被稱為火星大峽穀。它的深度在5公裏以上，寬度達幾千公裏。除這個超級大峽穀外，還發現多條長度達2000公裏以上的大峽穀。
死火山是火星上的又一奇觀。有座巨型死火山叫奧林匹斯山，位於火星北半球，高約2.56萬米，是珠穆朗瑪峰的3倍，很可能是太陽係中最高的山。迄今發現的火星上4大火山是：奧林匹斯山、阿魯沙山、巴維尼斯山和阿斯科雷阿斯山。
河床痕跡是火星的第三大景觀。河床已經幹涸，有長有短，最長的達1500公裏。這些河流形成於30億年到1億年之前，持續了20多億年。河水流失後，剩下的便是幹涸的河床。由於長期侵蝕，河床裏布滿隕石坑和亂石。