Le plan d'exploration martienne de la NASA tend à réaliser trois objectifs scientifiques : comprendre l'évolution de la planète rouge, détecter la présence passée ou actuelle d'eau et identifier les zones les plus propices à des missions habitées.
La communauté scientifique américaine émet des réserves quant à l'adéquation de la nouvelle architecture des systèmes spatiaux de la NASA à ces objectifs. Certains regrettent qu'aucune mission habitée ne soit à l'agenda de l'agence alors que la politique annoncée par Bush prévoyait d'étendre la présence de l'Homme au-delà de la Lune.
De plus, en raison d'un budget contraint par les coûts importants de la Navette et du développement du Crew Exploration Vehicle, les missions robotiques martiennes n'ont pas le niveau de priorité escompté par les scientifiques.
Dans ce contexte, un comité d'experts chargé d'analyser le programme martien de la NASA a tenu à réaffirmer l'importance de maintenir une mission avec retour d'échantillons (Mars Sample Return) vers 2016-2018. Il fait également référence au programme similaire de l'ESA, ExoMars, et appelle la NASA à mettre en place un cadre coopératif international pour une telle mission.