À travers ces missions automatiques, se préparent d'éventuelles missions habitées vers Mars. Mais un tel voyage, du fait de sa durée, pose encore de nombreux problèmes qu'ils soient logistiques ou sanitaires. En effet, le vaisseau spatial devra être totalement autonome pendant près de deux ans. Sa structure devra protéger les astronautes du rayonnement cosmique et des éruptions solaires. En outre, il devra comporter des systèmes capables de simuler une gravité suffisante pour éviter un vieillissement prématuré des organismes. Enfin, les astronautes devront s'adapter à une vie en communauté dans un environnement confiné sur une durée suffisamment longue pour avoir des effets psychologiques dévastateurs.
La NASA prévoit la reprise de missions lunaires habitées à l'horizon 2020 afin de préparer de futures missions humaines vers Mars. L'ESA prévoit également la possibilité de missions habitées vers Mars sans fixer de date précise.