El 14 de julio de 1965 la nave Mariner 4 pasó a 9.846 kilómetros de la superficie de Marte y envió 22 imágenes de TV en baja resolución a la tierra. En aquel momento los sueños de los canales marcianos y los fabulosos imperios de Edgar Rice Burroughs se desmoronaron ante la descarnada verdad científica.

El Mariner 4 tuvo un gemelo, el Mariner 3, que se lanzó el 5 de noviembre de 1964. El cohete Atlas que lo impulsó fuera de la atmósfera funcionó a la perfección (no siempre era así, dada su alta tasa de fallos en aquella época), pero el carenado en el que se deslizaba el Mariner 3 se atascó, y la nave espacial, incapaz de captar la luz solar en sus paneles solares, murió en cuestión de horas, desplazándose hacia una órbita heliocéntrica.

Este fallo fue reparado y la Mariner 4 se lanzó tres semanas después, el 28 de noviembre, con una carena rediseñada. La sonda se desplegó según lo previsto e inició el largo viaje a Marte. Pero el primitivo sistema de guía, orientado por una fotocélula que debía captar y rastrear la brillante estrella Canopus, se confundió, tanto con otras estrellas de brillo similar como con una nube de polvo y partículas de pintura expulsadas al desplegarse la nave. Finalmente, el rastreador logró encontrar Canopus y el viaje continuó sin incidentes.

Poco más de siete meses después, Marte estaba en la mira. El 14 de julio de 1965, se activaron los instrumentos científicos de la Mariner. Estos incluían un magnetómetro para medir los campos magnéticos, un contador Geiger para medir la radiación, un telescopio de rayos cósmicos, un detector de polvo cósmico y la cámara de televisión.

Este último dispositivo causó una gran consternación. No se disponía de cámaras de televisión con capacidad espacial, y a pocos se les había ocurrido siquiera diseñar una. El equipo de Robert Leighton, de CalTech, dedicó incontables horas a desarrollar un tubo Vidicon de baja resolución y barrido lento (un tubo de vacío de vidrio dirigido a través de un telescopio reforzado) que pudiera soportar la violencia del lanzamiento y las drásticas variaciones de temperatura en el espacio.

Apenas unas horas después de poner en funcionamiento el equipo científico, la cámara de televisión comenzó a adquirir imágenes. Unas nueve horas después, con la nave espacial alejándose de Marte, la grabadora de a bordo, que había almacenado los datos de la cámara primitiva, inició la reproducción y transmitió las imágenes sin procesar a la Tierra.

Las primeras imágenes llegaron al JPL poco después de la medianoche del 15 de julio. Una vez que llegaron las fotografías procesadas por computadora, aunque eran borrosas e indistintas, y las mediciones espectroscópicas y de otro tipo seguían siendo imprecisas, los datos combinados trastocaron nuestras ideas sobre la verdadera naturaleza del Planeta Rojo.

Cálculos rápidos lo demostraron: Marte era un mundo gélido y desértico. El planeta era un desierto similar a una luna, un lugar de intensa cráterización y amplias llanuras vacías. Cuando la Mariner dirigió su señal de radio a través del limbo de la atmósfera marciana. Se descubrió que la densidad atmosférica era aproximadamente una milésima de la terrestre. Para los soñadores, Marte murió ese día de 1965.

Tras su viaje más allá de Marte, la Mariner 4 mantuvo comunicación intermitente con el JPL y envió datos sobre el entorno interplanetario durante dos años más. Pero para finales de 1967, la nave espacial había sufrido cerca de 100 impactos de micrometeoritos y se había quedado sin combustible. La misión finalizó oficialmente el 21 de diciembre.

Algunas de las primeras misiones planetarias de la NASA, las Mariners 3 y 4, fueron planificadas y ejecutadas por un grupo de científicos pioneros del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y su centro de campo asociado, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL). La NASA era una agencia completamente nueva cuando se inició la planificación del primer sobrevuelo a Marte unos años antes, pero el equipo científico principal llevaba años trabajando en conjunto en Caltech e incluía a una de las últimas incorporaciones a la facultad de geología: Bruce Murray, quien posteriormente se convertiría en el quinto director del JPL. Otros profesores de Caltech que formaron parte del equipo de la Mariner Mars fueron Robert Sharp y Gerry Neugebauer, profesores de geología, y Robert Leighton y Victor Neher, ambos profesores de física.