Наблюдения с Земли помогают в изучении Марса несколькими способами:

• Определение общих характеристик планеты. 4 Наземные наблюдения позволяют получить информацию о широтных и сезонных изменениях температуры поверхности, проследить рост и сокращение полярных шапок. 4
• Изучение состава атмосферы. 13 Наблюдения в ультрафиолетовом и субмиллиметровом диапазонах помогают определить состав атмосферы Марса. 1
• Измерение скоростей ветра. 13 Для этого используют радиоизмерения. 13
• Оценка погодной обстановки. 1 Снимки, полученные наземными телескопами, позволяют вести регулярные наблюдения за погодой на Марсе, в том числе оценивать погодные явления, такие как пыльные бури. 1
• Картографирование поверхности. 12 Улучшение качества оптики у телескопов в начале XIX века позволило провести картографирование поверхности Марса. 12

Кроме того, обнаружение на Земле метеоритов марсианского происхождения позволило исследовать химический состав поверхности планеты. 12