Celem naukowym zainicjowanego w 1960 r. programu Mariner była eksploracja Wenus, Marsa i Merkurego. Towarzyszył mu oczywisty w epoce zimnej wojny cel polityczny – wyprzedzenie ZSRR w wyścigu do tych planet i odrobienie wizerunkowych strat poniesionych w latach pięćdziesiątych. W ramach programu przeprowadzono sześć misji, przy czym w czterech z nich posłużono się parami identycznych sond kosmicznych. Taka strategia, stosowana wówczas ze względu na dużą awaryjność sprzętu, pozwalała zwiększyć szanse pomyślnego przebiegu całego przedsięwzięcia. Mariner 9 był jedną z pary sond biorących udział w zatwierdzonej latem 1968 r. misji Mariner Mars 71, w dokumentach NASA określanej skrótem MM71. Wraz z bliźniaczym Marinerem 8 miał wejść na orbitę wokół Marsa i przeprowadzić wszechstronne badania tej planety.
Montaż obu sond ruszył na przełomie lutego i marca 1970 r. NASA miała już wtedy na koncie udane marsjańskie wyprawy Marinerów 4, 6 i 7, dzięki którym otrzymano pierwsze fotografie Czerwonej Planety i uzyskano podstawowe informacje o panujących na niej warunkach. Pod względem technicznym i logistycznym misje te były jednak nieporównanie prostsze od aktualnie przygotowywanej, sprowadzały się bowiem do jednorazowego przelotu obok Marsa. Mariner 4 zbliżył się do niego w połowie lipca 1965 r. na niecałe 10 tys. km i sfotografował ok. 1 proc. jego powierzchni. Przekazał 21 czarno-białych zdjęć o rozmiarach 200x200 pikseli i maksymalnej rozdzielczości około półtora kilometra. Były to pierwsze w historii zdjęcia innej niż Ziemia planety wykonane przez sondę kosmiczną. Ośrodek kontroli lotu odbierał je bit po bicie przez prawie trzy tygodnie.
Gdzie te kanały
Widoki z Marsa przyjęto z zaskoczeniem przechodzącym w rozczarowanie. Żeby zrozumieć tę reakcję, trzeba cofnąć się do roku 1877, w którym Giovanni Schiaparelli, dyrektor obserwatorium astronomicznego w Mediolanie, odkrył na Marsie sieć prostych linii nazwanych przez niego kanałami.