На 4 август 2007 година, НАСА го лансираше лендерот „Феникс“ кон Марс со ракета „Делта II“ од Флорида. Леталото речиси десет месеци патуваше до Црвената Планета, каде што требаше да истражува дали постојат услови погодни за микробиолошки живот и да ја проучува историјата на водата.
„Феникс“ слета во мај 2008 година во северните арктички рамнини на Марс, на локација посеверно од која било друга дотогашна вселенска сонда. Со својата роботска рака копаше во почвата и го потврди присуството на воден мраз под површината.
Мисијата беше и пример за успешно пренаменување на технологијата. „Феникс“ потекнуваше од откажаната мисија Mars Surveyor 2001, а неговото име симболично упатуваше на повторното раѓање по неуспехот на „Марс полар лендер“ во 1999 година.
Едно од значајните откритија беше перхлоратот — оксидирачко соединение во марсовската почва. Тоа може да биде извор на енергија за одредени микроорганизми, но истовремено е токсично за други, што ја прави марсовската средина уште посложена за процена.
„Феникс“ продолжи да работи околу два месеца подолго од планираното, но во ноември 2008 година престана да комуницира. Подоцнежните снимки од орбитата покажаа дека суровата марсовска зима веројатно предизвикала сериозно оштетување на неговите соларни панели.
