A partir de la structure des sondes lunaires Ranger (corps central octogonal surmonté de poutrelles métalliques supportant divers instruments d'observation, et flanqué de panneaux de cellules solaires), les Américains construisirent une série de sondes pour l'exploration des planètes proches : les Mariner.

Elles furent lancées par paires (sauf Mariner 5 et 10) vers Vénus et Mars alternativement, de 1962 à 1973.

• Mariner 2 : Vénus

  Le premier couple fut dirigé vers Vénus mais seule Mariner 2 atteignit la planète, qu'elle survola à 35000 km d'altitude. C'est la première fois qu'une sonde spatiale parvenait (c'était en décembre 1962) en état de marche près d'une planète.

• Mariner 3 et 4 : Mars

  Les Mariner 3 et 4 visèrent Mars, ce qui obligea à les doter de 4 panneaux solaires au lieu de 2, le rayonnement solaire étant moins intense au niveau de Mars que de Vénus. Là encore une seule atteignit son objectif : Mariner 4, qui frôla Mars à 10 000 km et retransmit les premières photos, lesquelles révélèrent essentiellement la présence de cratères météoritiques sur la planète. Ces 21 premiers clichés de Mars furent à l'époque (en juillet 1965) une révélation.

• Mariner 5 : Vénus

  Mariner 5 fut lancée isolément vers Vénus, survolée à 4000 km seulement en octobre 1967. Pour la première fois furent obtenues des vues montrant les nuages et la circulation atmosphérique détaillée de cette planète.

• Mariner 6,7 et 8,9 : Mars

  Les couples Mariner 6 et 7, puis 8 et 9 furent dirigés vers Mars à nouveau. Les deux premières sondes rééditèrent simplement la mission de Mariner 4, en passant toutefois plus près de la planète (3500 km environ) et en transmettant un plus grand nombre de clichés (200 au total), de meilleure qualité. Les deux autres devaient se satelliser autour de Mars pour la cartographier complètement, mais seule Mariner 9 y parvint, sa coéquipière n'ayant pu quitter l'orbite terrestre. Cette satellisation, la toute première, intervint le 13 novembre 1971, et la planète Mars se vit donc dotée à cette occasion de son premier satellite artificiel. En 1 an, cette sonde prit plus de 7000 clichés de grande qualité, qui permirent d'établir le premier planisphère détaillé de Mars et de découvrir, en particulier, l'existence insoupçonnée de volcans éteints à sa surface. Par ailleurs furent prises des photos en gros plan des deux satellites de cette planète, Phobos et Deimos, sur lesquels on ne savait rien jusqu'alors.

• Mariner 10 : Mercure

  Mariner 10, comme Mariner 5, fut de nouveau une sonde vénusienne isolée, qui survola Vénus à un peu moins de 6 000 km en février 1974 avant de se diriger, par un phénomène de réaction de gravitation, vers Mercure. Cette planète fut ainsi observée pour la toute première fois le mois suivant, puis à deux autres reprises jusqu'en mars 1975. Le premier passage, en "rase-mottes" à 700 km d'altitude seulement, permit de découvrir le véritable visage de cette planète, qui apparut criblée de cratères, comme la Lune.

La série Mariner s'est interrompue ici, mais il est permis de considérer qu'il y eut cependant 2 autres sondes, numéros 11 et 12, rebaptisées Voyager 1 et 2. Leur différence d'appellation vient de ce qu'elles sont complètement différentes, par leur poids (plus de 800 kg) comme par leur structure, des autres Mariner.