在“嫦娥一号”任务取得圆满成功之后，业内专家即开始谋划我国深空探测后续发展。

2010年8月，8位院士联名向国家建议，开展火星远深空探测的综合论证，国防科工局立即组织专家组开展了发展规划和实施方案论证，航天科技集团五院的院士、专家团队积极参与论证工作，对实施方案进行了三轮迭代和深化，最终于2016年1月正式立项实施。我国首次火星探测任务起步虽晚，但起点高、跨越大，从立项伊始就瞄准当前世界先进水平确定任务目标，明确提出在国际上首次通过一次发射，完成“环绕、着陆、巡视探测”三大任务，成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。

我国首次火星探测任务于2016年1月批准立项。