Oběžná dráha
Mars obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti mezi 206 644 545 km v perihelu a 249 228 730 km v afelu. Doba jednoho oběhu kolem centrální hvězdy je 686,9601 pozemského dne. Kolem své osy se Mars otočí za dobu, která je velmi podobná délce pozemského dne – 24 hodin 39 minut 35,244 sekund (Země 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekund). Úhlový sklon planetární osy 25,19° je srovnatelný se sklonem 23,44°, který má Země. Díky tomuto sklonění jsou zde roční období, podobná těm na Zemi, ačkoli jsou téměř dvakrát tak dlouhá, neboť „marsovský rok“ činí 1,88 roku pozemského.
Vzdálenost od Země se v průběhu oběžné doby mění v rozmezí mezi 55 milióny až 400 milióny kilometrů v pravidelném cyklu 16 let, kdy nastává nejpříznivější opozice planety pro pozorování a pro vysílání kosmických sond. Díky tomu, že se Mars přibližuje, či oddaluje od Země, dochází současně k poklesu jeho hvězdné velikosti – pohyb mezi 1,6m až –2,8m, zdánlivý průměr 4" do 25". Tato nepravidelnost má za následek, že v některých obdobích je Mars čtvrtým nejjasnějším tělesem na obloze po Slunci, Měsíci a Venuši a jindy je méně jasný než Jupiter.
Poslední velká opozice Marsu a Země byla v roce 2003, kdy Mars byl nejblíže 55,757 milionu kilometrů[28] a další nastala 7. listopadu 2007, kdy bude Mars při pozorování ze Země až 55° nad obzorem.