Космическият апарат „Маринър 4” преминава покрай Марс и прави първите близки снимки на чужда планета. Апаратът е конструиран за извършването на близки наблюдения на планетата и пращането им на Земята.
Практически „Маринър 4” е четвъртият космически апарат от програма „Маринър” и първият извършил успешно прелитане около Марс. След почти осеммесечно пътешествие, включващо една маневра по пътя на 5 декември 1964 г., космическият апарат достига Марс на 14-15 юли 1965 г.

Апаратът прелита на 9846 км от планетата и прави множество снимки на повърхността й. Изображенията са съхранени в лентата на борда на „Маринър”. В 2.19:11 ч. (по Гринуич) на 15 юли „Маринър 4” преминава отвъд Марс и радиосигналът прекъсва. Препращането на снимките започва осем часа след подновяването на сигнала и продължава до 3 август.

Обемът на информацията получена от мисията е 5,2 млн. байта (около 634 kB). Всички предварително замислени експерименти са извършени успешно, с изключение на йонизационната камера/гайгеров брояч, които се провалят през февруари 1965 г. и експеримента със сондата за измерване на плазмата, който се проваля заради повреда на резистор на 6 декември 1964 г.

Снимките на осеяната от кратери повърхност и тънката атмосфера, показващи, че Марс е една относително неактивна планета, попарват надеждите за откриване на интелигентен живот. Резултатите от полета водят до заключението, че ако на планетата има някакви форми на живот, те ще са по-малки и по-прости.