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Phoenix Mars Lander est une mission du programme Scout et s'inscrit dans la stratégie de la NASA qui vise à faire de l'eau l'élément central de l'exploration robotique de Mars. Cette mission se différencie et complète celle des deux astromobiles MER qui sont encore en activité sur Mars. Spirit et Opportunity étudient également le passé aquatique de Mars mais en explorant les roches, les cratères, les monticules de matières rocheuses et autres petites collines autour de leur site d'atterrissage.
Phoenix est un atterrisseur qui s'est posé sur Mars, le , à proximité de la calotte polaire nord, dans la région de Vastitas Borealis où de vastes stocks de glace ont été détectés juste en-dessous de la surface (68° de latitude nord et 233° de longitude est). Il s'agit d'une plaine, apparemment dépourvue de blocs rocheux (ce que souhaite la NASA pour un amarsissage sans problème) et dont la température avoisine les −100 °C.
Phoenix reprend les composantes déjà réalisées de la sonde Mars Surveyor dont le programme avait été annulé en 2001 suite à l'échec de la mission Mars Polar Lander, d'où son nom qui fait référence au Phénix, l'oiseau fabuleux qui pouvait renaître de ses cendres. La durée de la mission était estimée à 3 mois au sol.
Phoenix a notamment permis de confirmer le la présence d'eau gelée sur le sol martien du pôle nord grâce à l'analyse d'un échantillon prélevé par le bras robotique de la sonde relevant des vapeurs dégagées par la chaleur. La dernière communication établie entre la Terre et la sonde Phoenix date du 2 novembre 2008. Elle est depuis considérée officiellement comme perdue, bien qu'un « mode Lazare », permettant de rebooter l'électronique de la sonde au terme de l’hiver martien, ait été prévu. Sa mission aura au final duré plus de cinq mois.