Pierwszą poważną analizą radzieckiej załogowej  misji na Marsa zajął się zespół pod kierownictwem Michaiła Tichonrawowa. Ich Załogowy Kompleks Marsjański, o planowanej wadze 1630 ton miał umożliwić 30 miesięczną wyprawę załogową.

W 1948 roku Wernher von Braun stworzył pierwszą analizę inżynieryjnych aspektów załogowej misji na Marsa. Swoje obliczenia opublikował w 1952, a do szerszej publiczności dotarły one dzięki pismu Collier's, serii książek i programowi telewizyjnemu Walta Disneya. Niesamowite jest w jego projekcie to, że obliczenia pozostają aktualne po dziś dzień.

W 1954 roku Ernst Stuhlinger jako pierwszy rozważył użycie napędu jonowego, w którym turbina obracana byłaby dzięki pracy reaktora atomowego lub baterii słonecznych. Wytwarzany przez nią prąd, służył by do napędzania silnika jonowego, w którym paliwem miał być cez. Plan ten w latach 1953-59 rozważała Wojskowa Agencja Pocisków Balistycznych w USA, a do szerszej publiczności dotarł on dzięki audycji Walta Disneya z 4 grudnia 1957. Stuhlinger planował wyprawę składającą się z 10 statków, na pokładzie których na czerwoną planetę polecieć miało 200 ludzi.

W 1959 roku, grupa entuzjastów z 3 Sekcji Specjalnego Biura Projektowego numer 1, pod przywództwem G.U. Maksymowa, rozpoczęła planowanie inżynieryjne tej niezwykłej załogowej wyprawy międzyplanetarnej. Ważący 75 ton statek TMK-1 miał zabrać trzyosobową załogę na przelot badawczy koło Marsa. Po trwającej dziesięć i pół miesiąca podróży, miał przelecieć w pobliżu czerwonej planety i wystrzelić trzy zdalnie sterowane lądowniki, a następnie obrać kurs powrotny na Ziemię. Pierwszy przelot TMK-1 miał się rozpocząć 8 czerwca 1971, a zakończyć powrotem załogi na Ziemię 10 lipca 1974 – wyprawa trwać miała trzy lata, jeden miesiąc i dwa dni.

Sonda Mars Odysey znalazła dowody potwierdzające istnienie dużych pokładów soli, co jednoznacznie wskazuje na obfite występowanie wody i jednocześnie zdradza najlepsze miejsca do poszukiwania pozostałości po ewentualnym marsjańskim życiu.