Из-за чрезвычайной разрежённости атмосферы Марса объём воздушного шара для воздухоплавания должен быть очень большим. 1 Например, если нужно достичь подъёмной силы в 300 кг, то объём шара должен составлять 30 тыс. кубометров — сфера диаметром 40 м. 3

В качестве подъёмного газа на Марсе можно использовать не только водород или гелий, но и любой газ с малой или средней молекулярной массой — включая метан, аммиак, водяной пар, азот, угарный газ, кислород и даже метанол. 3

Самым эффективным считается водород. 3 На Марсе, в отличие от Земли, он не представляет угрозы возгорания. 3 Альтернатива — водяной пар. 3 Нужно убедиться, что внутренняя температура шара держится на отметке выше 5 °C, дабы вода могла поддерживать давление газа более 8 мбар разреженной атмосферы Марса. 3

Также рассматривается вариант монгольфьера, который будет наполняться обычным марсианским «воздухом». 6 За счёт нагрева солнцем в дневное время газы внутри оболочки расширятся, и аппарат получит положительную плавучесть. 6