В июле
1965 «Маринер-4» прошел в 9846 километрах от Марса, став первым космическим аппаратом, передавшим фотографии этой планеты. На данных фотографиях Марс предстал безжизненной планетой с поверхностью, усеянной
кратерами (фотографии покрыли небольшой участок поверхности размером 300x300 км). Выяснилось, что тёмные области не являются впадинами, покрытыми, согласно одной из гипотез, растительностью. Согласно данным «Маринера-4», Марс очень напоминал
Луну и лишь информация
«Маринера-6 и −7» показала, что это не так. «Маринер-4» также установил, что атмосфера Марса по плотности не превышает 1 % земной и состоит в основном из углекислого газа. В дальнейшем «Маринер-4» работал на околосолнечной орбите, передавая, в частности, информацию о
солнечном ветре. Связь с аппаратом прекратилась в декабре
1967.