A Mariner 4 (juntamente com a Mariner 3 conhecida como Mariner-Mars 1964) foi a quarta de uma série de naves espaciais destinadas à exploração planetária em modo de sobrevoo. Ele foi projetado para realizar observações científicas de perto de Marte e transmitir essas observações para a Terra. Lançada em 28 de novembro de 1964, a Mariner 4 realizou o primeiro sobrevoo bem-sucedido do planeta Marte, retornando as primeiras fotos em close da superfície marciana. Capturou as primeiras imagens de outro planeta já retornadas do espaço profundo; sua representação de um planeta morto e cheio de crateras mudou amplamente a visão da comunidade científica sobre a vida em Marte. Outros objetivos da missão eram realizar medições de campo e de partículas no espaço interplanetário nas proximidades de Marte e fornecer experiência e conhecimento das capacidades de engenharia para voos interplanetários de longa duração. Inicialmente prevista para permanecer no espaço por oito meses, a missão da Mariner 4 durou cerca de três anos em órbita solar. Em 21 de dezembro de 1967, as comunicações com a Mariner 4 foram encerradas.

O programa Mariner foi conduzido pela agência espacial americana NASA para explorar outros planetas. Entre 1962 e o final de 1973, o Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA projetou e construiu 10 sondas interplanetárias robóticas chamadas Mariner para explorar o interior do Sistema Solar - visitando os planetas Vênus, Marte e Mercúrio pela primeira vez, e retornando a Vênus e Marte para observações de perto. O programa incluiu uma série de novidades, incluindo o primeiro sobrevoo planetário, o primeiro orbitador planetário e a primeira manobra assistida por gravidade. Dos 10 veículos da série Mariner, sete foram bem sucedidos, formando o ponto de partida para muitos programas subsequentes de sondas espaciais da NASA/JPL. Os veículos planejados Mariner Júpiter-Saturno foram adaptados ao programa Voyager, enquanto os orbitadores do programa Viking foram versões ampliadas da espaçonave Mariner 9. Mais tarde, naves espaciais baseadas na Mariner incluem Galileo e Magellan, enquanto a segunda geração da série Mariner Mark II evoluiu para a sonda Cassini-Huygens.

O custo total do programa Mariner foi de aproximadamente US$ 554 milhões.