水手 4 号（与水手 3 号一起被称为 Mariner-Mars 1964）是一系列旨在以飞越模式进行行星探索的航天器中的第四个。它旨在对火星进行近距离科学观测并将这些观测结果传输到地球。水手 4 号于 1964 年 11 月 28 日发射，首次成功飞越火星，返回了火星表面的第一张特写照片。它捕捉到了从深空返回的另一颗行星的第一张图像；他们对一个有陨石坑的死行星的描述在很大程度上改变了科学界对火星生命的看法。其他任务目标是在火星附近的行星际空间进行场和粒子测量，并为长期行星际飞行提供工程能力方面的经验和知识。 1967 年 12 月 21 日，与水手 4 号的通讯中断。