中国航天的“天问三号”是最受关的任务之一。中国计划在2028-2030年实施火星采样返回，这是继“天问一号”绕落巡之后的关键一步。任务将通过轨道器、着陆器、上升器和返回器的协同，在火星表面采集约2千克土壤样本，并带回地球。这一技术复杂度远超“天问一号”，标志着中国火星探测从“绕落巡”向“采样回”的跨越。
美国NASA的“火星样本返回”MSR任务同样聚焦采样。该任务计划在2027年发射着陆器，搭载机械臂和样本缓存器，与“毅力号”火星车对接，收集其已封装的火星岩芯样本，再通过上升器将样本送入火星轨道，最后由返回器带回地球。MSR被视为载人火星任务的“前奏”，样本分析将为人类登陆火星提供关键数据。
私营航天领域，SpaceX的星舰计划目标更宏大。星舰不仅承担货运任务，更计划在2030年前实现载人火星登陆，并逐步建立火星基地。其全可重复使用的设计，试图大幅降低地火运输成本，为长期驻留火星奠定基础。
欧洲航天局ESA与俄罗斯合作的ExoMars计划虽因技术问题推迟，但后续任务仍在规划中，重点包括寻找火星生命痕迹和地质研究。
这些任务虽未统一命名为“火星任务2”，但共同构成了人类探测火星的第二阶段：从人探测走向样本返回、载人登陆和基地建设。它们的推进，正在将“火星任务2”从疑问变为逐步实现的现实。