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En mai 1962 la NASA avait demandé au JPL d'étudier la faisabilité de missions vers la planète Mars, en prévoyant une série de lancements tous les deux ans pour la fin des années 60 et les années 70. Une fois approuvé, le projet avait été assigné au JPL et en 1964 débutaient la planification des missions et le développement des concepts. Le projet avait été appelé "Voyager", à ne pas confondre avec les sondes du même nom qui explorent encore aujourd'hui les confins du Système Solaire. La photo ci-dessous date de février 1967 et montre une maquette au vingtième d'une configuration de lancement de deux vaisseaux spatiaux en tandem, les deux devant être lancés par une fusée Saturne V.
Chaque vaisseau devait inclure une navette orbitale et un atterrisseur. Les navettes devaient effectuer des mesures de champs et de particules dans l'espace entre la Terre et Mars, ainsi qu'une fois sous orbite martienne. Les laboratoires des atterrisseurs auraient exécuté diverses expériences scientifiques une fois parvenus sur la surface de Mars.
Les expériences devant être orientées sur la recherche de traces de vie sur la planète rouge, la quarantaine planétaire était un souci majeur pour la mission. Une stérilisation par chaleur sèche aurait été utilisée afin d'empêcher autant que possible la contamination de Mars par des organismes terrestres. Le vaisseau spatial devait être grand, avec une coque de protection de presque cinq mètres de diamètre, pour tenir compte d'un chargement scientifique significatif et complexe.
Le projet Voyager a été annulé en 1967, mais divers concepts et caractéristiques du vaisseau ont été utilisés plus tard pour d'autres missions telles que la mission Viking.