Запуск состоялся не с первой попытки. 24 октября советские специалисты уже отправляли к Марсу аналогичный аппарат, однако двигатель разгонного блока вышел из строя, и станция не смогла покинуть околоземную орбиту. Через несколько дней подготовку следующего запуска пришлось приостановить из-за обострения Карибского кризиса: на Байконуре начали готовить межконтинентальные ракеты Р-7А к боевому дежурству. В результате старт «Марса-1» перенесли на 1 ноября.
Станция массой 893,5 кг была разработана в ОКБ-1 под руководством Сергея Королева. Ее длина составляла около 3,3 метра, а размах с раскрытыми солнечными панелями — примерно 4 метра. На борту находились фототелевизионная система для съемки Марса, магнитометр и приборы для изучения космических лучей, радиации и микрометеоритов. Основной задачей аппарата было исследование межпланетного пространства и фотографирование поверхности планеты во время пролета.
Проблема возникла практически сразу после выхода на траекторию к Марсу. Из-за неполного закрытия клапана давление в одном из баллонов с азотом, который использовался в системе ориентации, упало до нуля. Специалисты перешли на резервную гироскопическую стабилизацию, благодаря которой солнечные панели продолжали быть направлены к Солнцу. Однако управлять ориентацией аппарата в полном объеме уже не удавалось, поэтому скорректировать траекторию стало невозможно.
Связь с «Марсом-1» поддерживали до 21 марта 1963 года. За время полета провели 61 сеанс радиосвязи. Станция успела передать данные о космических лучах, магнитных полях, потоках ионизованного газа от Солнца и метеорном веществе. Последний сеанс состоялся, когда аппарат находился примерно в 106 млн километров от Земли.
После потери связи станция продолжила движение по рассчитанной траектории. 19 июня 1963 года она прошла примерно в 197 тысячах километров от Марса и вышла на орбиту вокруг Солнца. Снимки планеты аппарат передать не смог.
Первую в истории мягкую посадку на Марс советская техника выполнила только в 1971 году: это сделал спускаемый аппарат станции «Марс-3». Правда, передача данных с него прекратилась спустя несколько секунд после посадки.
Читайте также: 50 лет назад неудачная экспедиция «Союза-23» закончилась посадкой в ледяное озеро