Nach Berechnungen der US-Weltraumbehörde wird das rund 700 Kilogramm schwere Raumfahrzeug in der Größe eines Kleinwagens ungefähr am 24. Oktober in eine Umlaufbahn um den Mars einschwenken. Weitere 76 Tage dauert es dann, bis die Sonde einen gewünschten kreisförmigen Orbit etwa 400 Kilometer von der Marsoberfläche erreicht hat. Danach können die Forschungen beginnen, die bis zum Juli 2004 dauern sollen.
Modernste wissenschaftliche Geräte wie ein Gammastrahlen- Spektrometer, Wärmestrahlendetektoren und Strahlenmonitoren sollen mögliche Hinweise auf Wasser auf und unter der Oberfläche aufspüren. Die NASA hofft außerdem, dass mit Hilfe von hoch empfindlichen Kameras ebene, möglichst steinfreie Plätze gefunden werden, auf denen künftige Sonden sicher aufsetzen können.
Für die amerikanische Weltraumbehörde ist die Mission extrem wichtig. Sie kann sich nach den zwei Rückschlägen Ende 1999 mit den Sonden „Mars Climate Orbiter“ und „Mars Polar Lander“ keinen weiteren Misserfolg leisten: Das würde höchstwahrscheinlich das Ende des gesamten NASA-Marsforschungsprogrammes bedeuten.
„Climate Orbiter“ war verloren gegangen, weil ein Techniker beim Programmieren die Maßeinheiten Meter und Fuß verwechselt hatte. „Polar Lander“ war während seines Landemanövers vermutlich in einen Mars-Krater gestürzt. Nach den Pleiten hatte die NASA ein neues Marsprogramm erarbeitet und noch 140 Änderungen an der Sonde „Mars Odyssey“ vorgenommen, die damals bereits in Grundzügen fertig gestellt war.
Wenn diesmal alles klappt, will die NASA ab 2003 mehrere Landeroboter zum Mars schicken. Frühestens im Jahr 2011 könnten Bodenproben vom Roten Planeten auf die Erde zurückgebracht werden.