Av alla planeter i solsystemet förutom jorden verkar livet på Mars mest troligt, även om chansen är liten, förmodligen mindre än 1%. Astronomer har spekulerat om möjligheten ända sedan de såg ”kanaler” på Mars med tidiga teleskop, såväl som skymtar närvaron av iskappor. Stormen av spänning som Mars ”kanaler” genererade vid deras upptäckt födde den populärkulturella föreställningen om marsbor. Det blev så småningom uppenbart att dessa kanaler var naturliga formationer, men spekulationerna kring livet på Mars fortsatte ändå.
Det direkta sökandet efter liv på Mars började på 1970-talet, när vikingalandarna skickades dit, med deras primära uppdrag att analysera Mars mark för mikroorganismer. De hittade inga, inklusive inga organiska molekyler alls. En nyare landare, Phoenix, anlände till Mars 2008 med känsligare utrustning och upprepade testerna, återigen hittade ingenting. Omfattande tester kommer sannolikt att behöva vänta tills människans besök och långvarig kolonisering av Mars, vilket kanske inte kommer att ske förrän 2050 eller längre.
Även om inget ytliv på Mars upptäcktes i dessa uppdrag, är dessa fynd inte definitiva. Vissa forskare använde liknande tekniker för att testa för liv i McMurdo Dry Valleys i Antarktis, som är kända för att ha mikroorganismer, och de kom upp negativa, vilket tyder på att olika tillvägagångssätt kommer att krävas för att fullständigt verifiera Viking- och Phoenix-resultaten. Oavsett så skulle dessa tester ha missat livet under ytan. År 2007 beräknades det att DNA- eller RNA-baserat liv inte skulle kunna överleva länge mindre än 7.5 meter (25 fot) under ytan på grund av det höga inflödet av kosmiska strålar. Därför är den mest sannolika platsen för liv på Mars fortfarande okontrollerad.
Det mest definitiva beviset som vi för närvarande har för att det verkligen kan finnas mikroorganismer från Mars under ytan är observationen av metan i Mars atmosfär. På jorden kommer metan nästan alltid från en biologisk källa, men andra processer kan skapa metan – vanligtvis vulkanism eller hydrotermisk aktivitet. Några andra sällsynta icke-biologiska processer kan skapa metan, såsom serpentinisering. Närvaron av metan i Mars atmosfär indikerar att något producerar det kontinuerligt, eftersom metan bryts ner snabbt i Mars solen. Mars brist på vulkanism eller hydrotermiska gejsrar gör det osannolikt att metan genererades på detta sätt. Det verkar alltså som om källan antingen är någon sällsynt icke-biologisk process eller metanogena bakterier under ytan.
I slutändan är svaret att vi fortfarande är osäkra.