Le 28 mai 2002, la NASA indiqua que le spectromètre GRS a détecté de grandes quantités d'hydrogène à la surface de Mars, signe probable de la présence de glace, enfouie à moins d'un mètre sous la surface.
À l'origine, Mars Odyssey était appelée Mars Surveyor 2001 et l'orbiteur devait transporter un lander, Mars Surveyor 2001 Lander. En mai 2000, la NASA abandonna le projet d'une mission sur le sol martien, notamment à cause des échecs des sondes Mars Climate Orbiter et Mars Polar Lander fin 1999. Par conséquent, l'agence spatiale américaine modifia le nom de la mission : 2001 Mars Odyssey rappelle évidemment le travail de l'écrivain de science-fiction Arthur C. Clarke, et notamment son roman 2001, l'odyssée de l'espace (2001, Space Odyssey en anglais).