火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。 轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。