Lancée depuis Baïkonour par une fusée R-7 qui se place sur une orbite 199/299 km inclinée à 65° et décrite en 90 mn. Transfert sur orbite solaire 138/240 Gm inclinée à 2,7 ° sur l'écliptique et décrite en 519 jours. Cette sonde automatique est constituée d'un corps central de 1,1 m de diamètre et d'une hauteur de 3,3 m, d'un poids total de 893,4 kg, pour une envergure de 4 m quand les deux panneaux solaires sont déployés. Les liaisons radio vers la Terre sont transmises sur 186 Mhz, les données télémétriques et l'estimation de la trajectoire sur 936 Mhz, les images et les données scientifiques sur 6 Ghz et sont réceptionnées par une station de

poursuite à Evpatoria en Crimée.

Mars 1 était équipée des instruments suivants :

- Un compteur de particules cosmiques qui a mis en évidence une augmentation de l'intensité du rayonnement cosmique par rapport aux expériences effectuées en période d'éruption solaire.

- Un compteur de météorites, qui enregistra une diminution du flux pendant l'éloignement de l'orbite de la Terre.

- Un radio télescope pour l'étude des ondes comprises entre 150 et 1500 MHz. L'agence spatiale russe avait prévu, lors du survol de Mars, une photographie de la planète et son étude au moyen des instruments dont un spectrographe, pour déterminer l'abondance de l'ozone dans l'atmosphère martienne, et un spectro-réflexomètre dont les indications auraient pu être révélatrices d'une présence de matériaux organiques. Durant les quatre premiers mois du vol, 61 liaisons ont eu lieu, tous les deux jours jusqu'au 13 novembre puis tous les cinq jours ensuite, et 3000 ordres sont envoyés depuis la Terre. Mais les liaisons sont interrompues le 21 mars 1963 à 106 millions de km de la Terre, en raison d'une défaillance du système d'orientation. Et c'est muet que Mars 1 passe, le 19 juin 1963, à 193 000 Km de Mars.