Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zostanie wystrzelony w sierpniu 2005 roku przez Atlas V 401 expendable launch vehicle z Cape Canaveral Air Force Station w USA. Dostarczy on na orbitę Marsa ładunek do prowadzenia obserwacji teledetekcyjnych, identyfikacji i scharakteryzowania miejsc dla przyszłych lądowników oraz zapewni krytyczne możliwości przekaźników telekomunikacyjnych/nawigacyjnych do dalszych misji. Misja ma na celu zapewnienie globalnego, Regionalnego przeglądu i ukierunkowanych obserwacji z niskiej orbity Marsa o wymiarach 255 km na 320 KM z lokalnym średnim czasem słonecznym o 15:00 (węzeł wstępujący). Podczas pierwszego roku marsjańskiego (687 dni ziemskich), orbiter będzie uzyskiwał wizualne i bliskiej podczerwieni obrazy powierzchni planety o wysokiej rozdzielczości, monitorował pogodę i klimat atmosferyczny oraz szukał śladów wody w górnej skorupie. Po zakończeniu tej fazy naukowej orbiter zapewni wsparcie telekomunikacyjne dla statków kosmicznych wystrzelonych na Marsa w latach 2007 i 2009. Główna misja kończy się 31 grudnia 2010 roku, około 5,5 roku po starcie.