2001 Mars Odyssey 是围绕火星运行的机器人宇宙飞船。该项目由美国宇航局开发，并外包给洛克希德马丁公司，整个任务的预计成本为 2.97 亿美元。它的任务是使用光谱仪和热成像仪来探测过去或现在的水和冰的证据，以及研究地球的地质和辐射环境。希望奥德赛获得的数据将有助于回答火星上是否存在生命的问题，并对未来火星上的宇航员可能经历的辐射进行风险评估。它还充当好奇号火星车以及之前的火星探测车和凤凰号着陆器与地球之间的通信中继。该任务被命名为向 Arthur C. Clarke 致敬，唤起了他和斯坦利库布里克 1968 年电影 2001：太空漫游的名字。奥德赛于 2001 年 4 月 7 日由 Delta II 火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空，并且于 2001 年 10 月 24 日 02:30 UTC（10 月 23 日，19:30 PDT，22:30 EDT）到达火星轨道。 2002 年 5 月 28 日（sol 210），美国宇航局报告说，奥德赛的 GRS 仪器检测到大量氢，表明在行星表面一米范围内必须有冰，并着手绘制浅表层以下水的分布图。该轨道器还在赤道地区表面附近发现了大量的大块水冰沉积物。到 2010 年 12 月 15 日，它打破了火星服务时间最长的航天器记录，运行时间为 3,340 天。在过去的十年中，奥德赛还成为美国宇航局火星表面探索者的主要通信方式，直至好奇号火星车。它目前保持着在地球以外的行星轨道上运行时间最长的持续活跃航天器的记录，领先于先锋金星轨道器（服役 14 年）和火星快车（服役超过 17 年），达到 20 年零 5 个月.截至 2019 年 10 月，它位于火星周围的极地轨道，半长轴约为 3,800 公里或 2,400 英里。它有足够的推进剂运行到 2025 年。