Miehittämätön avaruusalus Mariner 4 kulkee Marsin yli 6000 metrin korkeudessa ja palauttaa takaisin Maahan ensimmäiset lähikuvat punaisesta planeetasta.

Käynnistettiin marraskuussa 1964 Mariner 4 kantoi televisiokameraa ja kuutta muuta tiedeinstrumenttia tutkimaan Marsia ja planeettojen välistä tilaa aurinkokunnan sisällä. Saavuttuaan Marsiin 14. heinäkuuta 1965, avaruusalus aloitti televisiokuvien palauttamisen planeettaan heti 15. heinäkuuta keskiyön jälkeen. Kaikissa kuvissa 22 olevat valtavat, hedelmättömät kraatterien ja ruosteenvärisen hiekan alueet erottivat 19.- vuosisadan epäilyt siitä, että maapallolla voi olla edistynyttä sivilisaatiota. Kanavat, joita amerikkalainen tähtitieteilijä Percival Lowell vakoitti teleskoopillaan vuonna 1890, osoittautui optiseksi illuusioksi, mutta jonkinlaiset muinaiset luonnolliset vesiväylät näyttivät olevan ilmeisiä joillakin planeetan alueilla.

Kerran Marsin ohi Mariner 4 matkusti aurinkoa kauimmalle puolelle ennen paluutaan Maan läheisyyteen vuonna 1967. Lähes tuolloin energian ollessa kyseessä, yhteys avaruusaluksen kanssa lopetettiin joulukuussa 1967.