החללית הבלתי מאוישת מרינר 4 עובר מעל מאדים בגובה של 6,000 רגל וחוזר לכדור הארץ את התמונות הראשונות מקרוב של הכוכב האדום.

הושק בנובמבר 1964, מרינר 4 נשא מצלמת טלוויזיה וששה מכשירים מדעיים נוספים ללימוד מאדים והמרחב הבין-פלנטרי במערכת השמש. כשהגיעו למאדים ב- 14 ביולי 1965, החללית החלה לחדור תמונות טלוויזיה של הכוכב לאחור אחרי חצות ב -15 ביולי. התמונות 22, בסך הכל, חשפו שממה עצומה ועקרה של מכתשים וחול בצבע חלודה, וביטלו את ה -19- חשדות של המאה כי תרבות מתקדמת עשויה להתקיים על פני כדור הארץ. התעלות שהאסטרונום האמריקני פרקיבל לואל ריגש עם הטלסקופ שלו בשנת 1890 התבררו כאשליה אופטית, אך נתיבי מים טבעיים קדומים מסוג כלשהו אכן נראו ניכרים באזורים מסוימים של כדור הארץ.

לאחר שעבר על פני מאדים, מרינר 4 המשיך הלאה לצד הרחוק של השמש לפני שחזר לסביבתו של כדור הארץ בשנת 1967. כמעט אז יצא מהשלטון התקשורת עם החללית הופסקה בדצמבר 1967.