Un sobrevuelo a Marte es un movimiento de una nave espacial que pasa cerca de Marte, pero que no alcanza a entrar en la órbita ni aterriza en él mismo.
[1] Las sondas espaciales no tripuladas han utilizado este método para recopilar datos sobre Marte, en lugar de orbitar o aterrizar.
[2] Una aplicación de un sobrevuelo a Marte es para una misión humana, donde después de aterrizar y permanecer en la superficie durante algún tiempo, pueda tener contacto con esta nave no tripulada que se encuentra en órbita y pueda servir como apoyo, para la misión en la superficie.
[4] Alternativamente, también es posible una misión humana de sobrevuelo, sin aterrizaje en Marte, sino para lanzarse alrededor de Marte y aprovechar la gravedad para volver a la Tierra.
[8] Aunque se trataba de un sobrevuelo muy distante, logró tomar múltiples espectros infrarrojos con su instrumento MICAS del planeta.