Следующая попытка отправить к Марсу исследовательские зонды состоится спустя два года: аппараты «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7», запускавшиеся с промежутком в несколько дней летом 1973 года, либо не выполнили своих миссий вовсе, либо выполнили частично.

У «Марс-4» не сработала корректирующая двигательная установка; аппарат успел провести только двенадцатикадровый цикл съёмки Марса на дальностях 1900-2100 км в масштабе 1:5000000. «Марс-5» вышел на околомарсианскую орбиту и сделал 108 фотокадров, из которых удались 43 снимка. Также удалось получить пять телепанорам. Связь со спускаемым аппаратом «Марс-6» прервалась в момент включения двигателя мягкой посадки. Спускаемому аппарату «Марс-7» повезло ещё меньше: он промахнулся мимо поверхности Марса на 1300 км и ушёл в глубины космоса.

Продолжения пришлось дожидаться пятнадцать лет. В июле 1988 года начался полёт автоматических межпланетных станций «Фобос-1» и «Фобос-2». Через считанные недели «Фобос-1» потерялся из-за ошибочной команды с Земли, которая отключила рабочий комплект исполнительных органов системы ориентации. «Фобос-2» эта участь миновала, и 30 января 1989 года он добрался до марсианской орбиты.

За два месяца «Фобос-2» успел многое: автоматическая станция передала 38 изображений марсианского спутника Фобоса с разрешением до 40 м и провела телевизионную съёмку этого небесного тела. Попутно аппарат вёл фотометрические, спектральные и радиометрические исследования Фобоса и Марса, анализировал химический состав атмосферы Марса и наблюдал солнечную активность.К сожалению, довести работу до конца не удалось: связь с аппаратом была потеряна 27 марта 1989 года. Спускаемый аппарат на Фобос так и не был отправлен. Причина поломки неизвестна, но, по всей видимости, отказал бортовой компьютер, дававший сбои ранее. Скорее всего, «Фобос-2» и поныне вращается вокруг Марса на орбите, близкой к орбите Фобоса.