A NASA legrégebben szolgálatban lévő marsi űrszondája 2001. április 7-én indult a floridai Cape Canaveral légi bázisról. A vörös bolygót 2001. október 24-én érte el, s következő évben, január 30-án állt a végleges poláris pályára, hogy feltérképezze az égitest felszínét és a sugárzás mértékét.
Az űreszköz egyik legnagyobb felfedezését 2002. május 28-án tette, amikor nagy mennyiségű hidrogént talált a Marson. 2014-ben elkezdték a szonda fokozatos pályamódosítását azzal, hogy a Mars Odyssey megfigyelhesse a reggeli marsi ködöket, felhőket és a felszín deresedését. Az űreszköz nemcsak a Marsot figyeli, hanem távközlési átjátszóállomásként is üzemel, kapcsolatot teremtve a földi irányítók és a felszínen dolgozó roverek (Curiosity, Opportunity) között – olvasható a PhysOrg hírportálon.
Mintegy 400 ezer felvételt készített a Mars Odyssey fedélzeten található hősugárzásmérő kamera (THEMIS/ Thermal Emission Imaging System), amelyet az Arizonai Állami Egyetem kutatói fejlesztettek ki. A műszer, amely a látható fény öt, valamint az infravörös sugárzás kilenc tartományában készít felvételeket, a bolygó felszínének hőmérsékleti tulajdonságait és a különböző ásványok összetételét vizsgálja. E képek alapján készült el a bolygó felszínének részletes térképe, s fedezték fel a klorid lerakódásokat, vagy a szilikátokban gazdag területeket. Az infravörös felvételek elárulják, hogy milyen gyorsan hűlnek le éjszaka, vagy melegszenek fel nappal a felszín különböző régiói, aminek alapján következtetni lehet arról, hogy mennyire poros, vagy sziklás egy-egy terület. Különösen alaposan térképezte fel a berendezés a 154 kilométer átmérőjű Gale-kratert, ahol 2012. augusztus 6-a óta a NASA Curiosity nevű marsautója is vizsgálódik.
„Az űrszonda jó egészségnek örvend, összes rendszere megfelelően működik és legalább tíz évre elegendő az üzemanyag” – hangsúlyozta David Lehman, a NASA bolygókutató részlegének, a Jet Propulsion Laboratory munkatársa, a Mars Odyssey projektmenedzsere.
