Nová pojízdná laboratoř pro marsovský povrch, Curiosity, se vydala na svou více než osmiměsíční pouť k rudé planetě, když úspěšně odstartovala 26. 11. 2011 v 15:02 UT z mysu Canaveral na hřbetě nosné rakety Atlas V. Letí v rámci mise Mars Science Laboratory (MSL), jež představuje již třetí generaci marsovských roverů. První bylo malé vozítko Sojourner, jež bylo součástí mise Mars Pathfinder. Operovalo na povrchu Marsu v roce 1997. Do druhé generace patří rover Opportunity, který od roku 2004 pracuje na povrchu Marsu a v této době se chystá na přezimování na západním okraji velikého kráteru Endeavour. Společně s jeho o měsíc starším dvojčetem Spirit, jež se odmlčel 22. března 2010, vykonal obrovské množství práce, najezdil více než 34 kilometrů a překonal svoji plánovanou životnost již více než třicetkrát.
Rover Curiosity, což v překladu znamená zvědavec, přišel s velikým množstvím změn a inovací oproti předchozím vozítkům. Mezi ty nejzásadnější patří nahrazení fotovoltaických panelů termoelektrickým radioizotopovým generátorem MMRTG, který využívá zbytkové teplo z rozpadu 4,8 kg radioaktivního oxidu plutonia 238 (PuO2). Ten zásobuje rover elektrickou energií a zároveň slouží pro jeho vyhřívání. Druhou inovací je nová metoda přistání, při níž bude využito tzv. nebeského jeřábu (Sky Crane), který v závěrečné fázi sestupu spustí měkce rover z platformy, levitující na raketových motorech, na povrch Marsu. Po uvolnění nosných lan jeřábu pak platforma odlétne stranou a dopadne v bezpečné vzdálenosti od vozítka. Tato zcela nová metoda nahradila již nedostačující metodu airbagů, protože hmotnost nového roveru je téměř 900 kg, zatímco předchozí rovery Spirit a Opportunity měly každý jen 170 kg.
Curiosity zahájil vědeckou činnost již v polovině prosince, když začal měřit tok vysokoenergetických částic ze Slunce a dalších zdrojů. Detektor těchto částic je umístěn uvnitř roveru a bude provádět měření během celého letu k Marsu a pak i v průběhu práce na povrchu Marsu. Je umístěn uvnitř vozítka, což napodobuje stínění stěn kosmické lodi a naměřená data budou užitečná pro odhad celkové dávky záření, kterému budou vystaveni lidé, poletí-li k Marsu. Přistání roveru na Marsu se očekává 6. srpna 2012 mezi 5:00 – 5:30 UT. Cílová lokalita je kráter Gale, zde by měl rover Curiosity pracovat nejméně 1 rok.
Ruská sonda Fobos-Grunt, vypuštěná 8. listopadu 2011, jež měla směřovat k Marsovu většímu měsíci Fobosu, a na jejíž konstrukci spolupracovala také ESA, bohužel nedokázala opustit nízkou oběžnou dráhu Země, jelikož se sonda dostala do nestandardního režimu kvůli problematické orientaci. Ta zřejmě funguje, pokud je sonda nad osvětlenou stranou Země, když však vlétne do stínu, sonda ztrácí orientaci. Přes mnohé pokusy se nepodařilo navázat se sondou spojení na dostatečně dlouho, aby bylo možné zjistit přesnou příčinu problému. Sonda není zkonstruována k tomu, aby se s ní nechalo komunikovat během letu po nízké oběžné dráze, což je pro mnoho odborníků na kosmonautiku nepochopitelné. Startovní okno pro odlet sondy k Marsu vypršelo začátkem prosince a v současné době se její dráha postupně noří do hustších vrstev atmosféry. Jeden z krizových plánů uvažoval vyslání sondy k některé z planetek, neboť její pohonný oddíl má dostatek paliva a sonda je určena k přistání na tělese s nízkou gravitací a odběr jejích vzorků do návratového pouzdra.
Bohužel, vzhledem k nulovým výsledkům snah o komunikaci se sondou, ani tato varianta nevypadá příliš optimisticky a Fobos-Grunt s největší pravděpodobností zanikne neřízeným pádem do zemské atmosféry někdy v první polovině ledna 2012.
Sestava sondy společně s urychlovacím stupněm má hmotnost téměř 13,5 tuny, z čehož 7,5 tuny je toxické raketové palivo. Předpokládá se však, že to bude zničeno během průletu atmosférou a na povrch dopadne jen 20 – 30 fragmentů o celkové hmotnosti asi 200 kg. Součást s největší šancí na přežití průletu je návratové pouzdro, jehož následná analýza může být zajímavá pro výrobce sondy.
Se sondou Fobos-Grunt se měly k Marsu dopravit také malá čínská družice Yinghuo-1 a speciální biologické pouzdro Phobos LIFE, financované americkou Planetární společností (Planetary Society), které je součástí návratového pouzdra. V tomto experimentu měly být vybrané mikroorganizmy vystaveny meziplanetárnímu letu po dobu 3 let, kdy se měly vrátit společně se vzorky z Fobosu. Vše však nasvědčuje, že se mikroorganizmy vrátí na Zemi již v polovině ledna.
