De Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zal in augustus 2005 gelanceerd worden door een Atlas V 401 expendable launch vehicle vanaf Cape Canaveral Air Force Station, USA. Het zal leveren aan Mars orbit een lading voor het uitvoeren van remote sensing wetenschappelijke observaties, identificeren en karakteriseren van sites voor toekomstige landers, en leveren kritische telecom/navigatie relay mogelijkheden voor follow-on missies. De missie is ontworpen om wereldwijde, regionale survey en gerichte waarnemingen te leveren vanaf een lage 255 km bij 320 km Mars baan met een 15: 00 PM lokale gemiddelde zonnetijd (oplopende knoop). Tijdens de eerste fase van de wetenschap op Mars (687 aardse dagen) zal de orbiter visuele en nabij-infrarood hoge-resolutie beelden van het oppervlak van de planeet verkrijgen, het atmosferische weer en het klimaat controleren en de bovenste korst doorzoeken op bewijs van water. Na deze wetenschappelijke fase is voltooid, de orbiter zal Telecommunicatie-ondersteuning voor ruimtevaartuigen gelanceerd naar Mars in de 2007 en 2009 kansen te bieden. De primaire missie eindigt op 31 December 2010, ongeveer 5,5 jaar na de lancering.