Наличие сравнительно слабого (в 500 раз слабее земного) собственного магнитного диполя у Марса при его сравнимой с Землей угловой скорости указывает на наличие у него небольшого железно-сульфидного ядра.
Уточнение строения Марса возможно только путем получения данных от космических аппаратов. Спутники позволяют уточнить поле тяготения. Посадочные аппараты — угловую скорость планеты и ее отличие от постоянной, положение и дрейф полюсов и оси вращения. Все это вместе взятое дает возможность определить степень неравномерности масс в теле планеты, характеристики жидкого ядра (по колебаниям положения оси вращения), перераспределение масс поверхности планеты (рост полярных шапок, перемещение пылевых масс по изменениям угловой скорости и соответственно моментам инерции планеты).
Кроме того, посадочные аппараты позволяют провести активное сейсмозондирование, что даст информацию о структуре внутренних слоев и их механических свойствах. Длительное измерение колебаний поверхности в разных ее точках даст возможность получить однозначный ответ о природе колебаний и положении их эпицентров (тектонические или от ударов метеоритов), а также о характере происходящих в различных слоях планеты процессах.
Полученные с искусственных спутников снимки Фобоса и Деймоса показали, что эти естественные спутники Марса обращены к нему одной своей стороной, аналогично тому, как Луна обращена к Земле. Уточнены форма и размеры Фобоса и Деймоса. Они оказались неправильной формы телами с поперечником 27 и 15 км соответственно (по наземным наблюдениям 16 и 8 км соответственно).
Поверхность этих спутников изрыта кратерами метеоритного происхождения и покрыта слоем пыли и камней (размером до 30 м). Более кратерирован Фобос. На его поверхности обнаружен кратер с уникальными размерами по сравнению с размером самого спутника: диаметр кратера Стикни 10 км при размере Фобоса — 27 км. Этот кратер занимает примерно четверть диска спутника. С ним связываются кажущиеся параллельными борозды на большей части поверхности Фобоса. Высказывается предположение, что это засыпанные пылью трещины, которые сформировались при соударении Фобоса с крупными метеоритами, и прежде всего теми из них, с которыми связано образование кратера Стикни. При этом ударная волна прошла до противоположного конца, вызвав коммулятивный выброс вещества и формирование обратной волны. Таким же считается механизм образования борозд, расходящихся от кратеров в радиальном направлении и параллельных между собой цепей небольших кратеров.