海盜號無人飛船海盜計畫是1970年代繼旅行者深空探測器的成功後，NASA又一雄心勃勃的火星勘測計畫。海盜一號於1975年8月20日發射，海盜二號於1975年9月9日發射。二者均使用泰坦 III-E運載火箭和半人馬上面級發射。每艘太空飛行器包括軌道器和著陸器。軌道器發回的圖像用於著陸點的選擇。著陸器與軌道器分離，進入火星大氣在選定的著陸點軟著陸。著陸器部署後，軌道器在軌道上繼續成像和其他科學任務。包含推進劑的軌道器-著陸器聯合重3527千克，分離並著陸後，著陸器重600千克，軌道器重900千克。
太空飛行器設計
軌道器的主要功能是運送著陸器到火星，偵測定位以確認著陸地點,為著陸器進行通訊中繼，以及進行其自身的科研項目。軌道器基於較早的水手9 太空飛行器，其橫截面為約2.5米的八邊形。總重2328千克，其中1445千克為推進劑和姿態控制氣體。軌道器總高度3.29米。 四個太陽能電池翼沿軌道器軸對稱布置，相對的太陽能電池翼展寬為9.75米。每個翼板上安裝兩塊1.57 ×1.23米麵積的太陽能電池板，太陽能板由34，800塊太陽能電池構成，在火星可提供620瓦特功率。電能也貯存於兩個30安時鎳鉻電池。 主推進器為使用二元推進劑（甲基肼和四氧化二氮）的液體火箭發動機。發動機推力1323牛頓，換算為Delta-V為1480米/秒。發動機可雙軸擺動9度。 姿態控制由12個小壓縮氮噴嘴、太陽尋獲感測器、巡航太陽感測器、老人星跟蹤器和由六個三軸穩定陀螺儀構成的慣性部件和兩個加速計。
通訊系統包括一個20瓦特S波段（2.3GHz）發射機、兩個20瓦特行波管放大器。為了無線電科學研究和通訊實驗設定的X波段（8.4GHz）下行鏈路。S波段（2.1GHz）上行鏈路。1.5米雙軸穩定拋物面天線、固定低增益天線、兩個1280兆位磁帶記錄器和一個381MHz中繼無線電裝置。
科學儀器包括成像、大氣水蒸氣、紅外熱成像裝置安裝在具有溫度控制的指向性掃描平台中。科學儀器總重72千克。太空飛行器的發射機也進行無線電科學研究。海盜號在勘測火星
指令處理經由各自獨立的兩個同樣的數據處理器，各具有容量為4096字的存儲器用於存貯上行命令和已獲取的數據。
著陸器
著陸器是六面的鋁質結構，每面1.09米高，0.56 米長。由三條支撐腳支持。三個支撐腳構成邊長2.21米的等邊三角形。 著陸器由兩個鈽-238放射性衰變電池供電。電池安裝在著陸器基礎結構兩側，由防風板覆蓋，高28厘米，直徑58厘米。可提供4.4伏特，30瓦特的連續電源。四個8安時28伏特蓄電池提供峰值負荷。 推進由使用單組元聯氨推進劑的火箭發動機提供。發動機噴嘴共12個，排列成四組。三組噴嘴可提供32牛頓推力，產生Delta-V180米/秒。這些噴嘴也通過推力控制進行移動和鏇轉控制。下降與著陸由三個（安裝於基座的長邊，呈120度分離布置）具有18個噴嘴的單組元聯氨推進劑發動機提供動力，推力於276牛頓至2667牛頓間可調。聯氨推進劑經過淨化，以防污染火星表面。著陸器於發射時攜帶86千克推進劑，盛裝於2個鈦質燃料箱中。燃料箱安裝於放射性衰變電池風擋的兩端。 著陸器控制經由慣性部件、四個陀螺儀、空氣減速裝置、雷達高度表、下降與著陸雷達和推力控制。 發射後與進入火星大氣層前，著陸器被熱護盾保護。熱護盾用於著陸器進入大氣層時進行氣動減速，也用於防治地球微生物污染火星表面。出於防範微生物污染考慮，著陸器經過7天華氏250度“烘培”消毒。發射時，一個“微生物防護罩”包裹著熱護盾，直到半人馬上面級將軌道器/著陸器聯合射出地球軌道後拋棄。這個為海盜號計畫開發的行星保護方法也用於其他任務。 通訊經由一個20瓦特S波段發射機和兩個20瓦特行波管放大器。一個雙軸穩定高增益拋物面天線安裝在基座一側的吊竿上。一個全向低增益S波段安裝在基座上。二者均可直接與地球通訊。一個UHF波段（381MHz）天線提供由軌道器中繼的單工通訊。數據存儲於40兆位容量的磁帶記錄器中。著陸器計算機具有6000字容量的存儲器用於指令存貯。 攜帶的儀器用於著陸器主要科學研究目的：生物研究、化學成分分析（有機與無機）、氣象、地震學、地磁學以及地貌、火星表面和大氣物理。 儀器包括：兩個360度圓柱掃描相機安裝在基座長邊附近、自中部伸展的帶有收集探頭的採樣臂、溫度感測器、磁體、氣象探測器。地面溫度感測器、風向、風速感測器裝置於一條支撐腿上。地震感測器、磁體、相機測試目標、放大鏡安裝在相機背側，接近高增益天線。生物學實驗設備、氣像色譜分光鏡和X射線螢光分光鏡安裝在環境控制隔間中。氣壓感測器安裝在著陸器底部。科學儀器總重91千克。
海盜項目共耗資10億美元。
生物學實驗結論
海盜著陸器攜帶有生物學實驗裝置用以探測火星土壤中的生命，如果它們存在並符合實驗意圖的話。實驗由史丹福大學的Kevin Burrowes博士設計。最初的結論是肯定的，達到了NASA的某些生命檢測指標。但隨後的分析中，大多數科學家相信此結果由非生物化學反應導致。此原因仍在爭議當中。海盜1號海盜一號升空
海盜1號是美國國家航空航天局維京號計畫中兩艘飛往火星中的第一艘。海盜號以大力神-半人馬火箭載具於1975年8月20日升空，花費10個月航向火星，軌道太空船在進入火星軌道前五天開始傳回火星全球照片。海盜號軌道衛星在1976年6月19日進入火星軌道並且在6月21日調整至1513 x 33,000 km, 24.66小時軌道。原本計畫於1976年7月4日美國獨立兩百周年紀念日登入火星，但首選的登入地點攝得的影像顯示地形不夠平坦無法確保全全登入，因此便決定將登入時間延遲至找到另外一個較安全的地點為止。最後著陸器在7月20日 08:51 UT 從軌道衛星分離，在11:56:06 UT登入成功。
軌道衛星
軌道衛星主要任務於1976年11月5日的合開始後結束。延長任務開始於1976年12月14日合的結束後。 延長任務包括在1977年2月近距離接近火衛一。1977年3月11日海盜號的遠地點減少至300公里。小規模的軌道調整在整個任務期間時間一再地執行, primarily to change the walk rate — the rate at which the planetocentric longitude changed with each orbit。1979年7月20日衛星的遠地點載度提高至357公里。1980年8月7日，海盜號軌道衛星的高度控制氣體已經快用完了，因此便將軌道從357 × 33943公里提升至320 × 56000公里以避免撞擊火星並將可能造成的污染延後至2019年之後。任務活動在1980年8月17日結束，總計環繞1485次火星軌道。
海盜號無人飛船著陸器
著陸器及減速傘於世界時7月20日08:51從軌道衛星分離。當分離之時，著陸器以每秒4公里速度繞軌。分離後，著陸器的火箭點燃，著陸器開始脫離軌道。幾小時後，高度300公里，著陸器開始進入火星大氣。當減速傘與它的ablatableheat shield進入大氣後減慢速度。此時著陸器執行entry science experiments。當高度6公里秒速250米，著陸器展開直徑16米的降落傘。70秒之後，拋棄減速傘，再過8秒，著陸器展開三隻支撐腳。45秒鐘，降落傘將速度降至秒速60米。40秒之後在高度1.5公里，減速火箭點燃直到著陸為止，秒速2.4米。登入火箭使用18個噴嘴的設計將氫氣及氦氣排放至大面積區域。這樣一來可以限制使地表增溫不到攝氏1度而且不會有超過1公厘大小的地表物質被吹走。
海盜號著陸器在西Chryse Planitia（命名為黃金地）登入，緯度北緯22.697°西經48.222°，參考海拔-2.69公里，參考橢圓赤道半徑3397.2公里，平面度0.0105(22.480° N, 47.967° W planetographic)，時間是世界時11:53:06（火星當地時間16:13） 登入後仍有接近22公斤推進劑沒用完。 --> 第一張地表的照片從著陸後25秒開始傳送。地震儀無法正常展開，而且有一隻樣本取得機器手臂卡住，花了五天才解決。除此之外所有的實驗都正常地運作。海盜號著陸器在1982年1月被命名為Thomas Mutch紀念站以紀念維京號照像團隊的主持人。
著陸器共運作了2245個火星日直到1982年11月13日，一個由地面控制中心送出的錯誤指令造成再也無法聯絡。原本這個指令要上傳新的電池充電軟體以增強著陸器逐漸惡化的電池容量，但是不慎地蓋過做為天線指向軟體的資料。事後數個月嘗試以推測的天線方向試圖聯繫著陸器，但都失敗。
廣義相對論實驗
廣義相對論預測了"重力的時間延滯"現象。科學家用著陸器來觀測這個現象。他們送出無線電訊號給火星上的著陸器，並且命令著陸器送回訊號。科學家因此發現訊號來回傳遞需要的時間符合預測的結果。
海盜2號
海盜2號任務為火星海盜號計畫的一部份，由一個軌道衛星及一個著陸器，基本上與海盜1號任務上的相同。1976年9月3日著陸器從軌道衛星脫離，於世界時22:37:50登入於烏托邦平原。原本正常的操作會在脫離後將連結軌道衛星及著陸器的結構（生化防護罩，bioshield）退出，但因為脫離時的問題，生化防護照被留在軌道衛星上。1976年9月30日移動軌道傾角至75度。
著陸器
海盜2號著陸器在火星地表上共運作1281個火星日，最後在1980年4月11日因電池失效而結束運作。
